火電廠脫硝機組空預器堵塞原因及應對措施
摘要:火力發電機組在超低排放改造后，空預器差壓逐漸升高，影響機組的安全性和經濟性，通過對空預器堵塞的原因進行全面分析，對空預器堵塞的治理制定有效應對措施，實施后達到了防止空預器堵塞的目的，進而確保其始終處于良好的工作狀態之中，為脫硝機組的安全平穩運行提供可靠的保障，對于從事相關工作的技術人員具有一定的借鑒意義。
關鍵詞：空預器；脫硝；堵塞；預防
0引言
空氣預熱器是鍋爐的重要組成部分，其對于鍋爐的穩定運行具有十分重要的現實意義。因此，在實際的工作過程中，要采取可靠的措施，確保空氣預熱器的穩定運行。本文對某火電廠的兩臺燃煤機組鍋爐配套的空氣預熱器出現的問題，進行了比較深入的分析研究，明確了導致其發生堵塞的原因，進而制定有針對性的應對措施，從而為確保空氣預熱器的暢通運行提供了可靠保障。
1脫硝投運后空預器堵塞情況
自2016年12月機組超低排放改造完成后，脫硝系統投入運行以來，空氣預熱器堵塞日益嚴重，壓差隨著時間的延長不斷升高，空預器差壓升高情況越來越嚴重，1B空預器尤其明顯。表1為2017年1號爐B空預器差壓變化情況。
空預器差壓上升后，造成排煙溫度升高，空預器出口一二次風溫降低，導致引風機運行電流大幅上升，引風機電耗增加。2017年12月23日10時31分，1B空預器煙氣側差壓最高達到了3316Pa，同側引風機進出口差壓升高至9.3kPa，根據該機組的運行經驗，引風機在9.5kPa左右就會有失速的可能，機組被迫限負荷運行。空預器堵塞已經嚴重影響機組的安全性和經濟性。
2空預器堵塞的原因分析
2.1入爐煤硫份偏高
該廠燃煤鍋爐設計煤種為淮南煙煤，收到基全硫St.ar為0.35%，校核煤種為淮北煙煤，收到基全硫St.ar為0.7%，然而實際上燃用煤種煤源比較多，變化較大，煤種含硫量在0.35~2%之間變化，進廠煤種較大偏離了設計值。入爐煤含硫量偏高，造成煙氣中SO2含量增大，使煙氣露點溫度升高，當空預器冷端溫度低于或接近煙氣露點時，預熱器中存在的硫酸蒸汽遇到溫度較低的波形板，就會在其上凝結，并且由于煙氣中含有大量的灰分，就會與冷凝的硫酸蒸汽結合，長此以往就會堵塞預熱器孔道，引起差壓升高。
2.2氨逃逸高
機組運行中，NH3與NOX反應不充分、運行中過噴氨、脫硝效率下降以及部分催化劑存在堵塞，均會造成煙氣中NH3增加，引起氨逃逸量的增加，從而增加煙氣中NH3的體積分數，NH3進入空預器，與H2SO4蒸汽反應，形成NH4HSO4。當溫度低于NH4HSO4的沸點時，其就會凝結在預熱器的蓄熱片上，并且液相的NH4HSO4具有非常高的黏性，進而造成灰分顆粒的大量聚集，導致蓄熱片間通道變小，引起空預器差壓變大。
2.3空預器吹灰效果不理想
在實際的工作過程中，空氣預熱器的吹灰效果會受到多種因素的影響，進而導致其吹灰效果發生不同程度的變化。當其受到的影響較大時，其吹灰能力就會大大降低，導致其無法進行徹底的吹灰作業，進而影響了吹灰效果，造成空氣預器傳熱元件灰塵的逐漸聚集，從而造成了積灰現象。
2.4空預器吹灰器設計不合理
空預器吹灰器在設計時有兩臺吹灰器，且只在熱端有吹灰器，空預器冷端沒有吹灰器，空預器吹灰時，冷端無法吹灰，容易在冷端積灰，存在吹灰死角。
2.5煤粉細度不合格
煤粉細度的不合格，使煤粉在鍋爐中燃燒不完全，煙塵中粗灰比例較大，隨著煙氣的流動，顆粒較大的灰分就會逐漸在尾部煙道進行聚集，進而導致空氣預熱器發生不同程度的堵塞。
3空預器堵塞的應對措施
3.1強化燃煤摻配，控制入爐煤含硫量
通過與供貨方簽定控制來煤硫分的購煤合同，控制入爐煤硫分，以減少煙氣中SO2和SO3的生成量，降低NH4HSO4生成的幾率。自2018年以來，該廠來煤結構調整，進廠煤質得到改善，含硫量在0.3~1.3%之間，較之往年有大幅下降。
3.2降低氨逃逸量
1）對脫硝系統出口的氨逃逸率表進行校驗，確保顯示值的準確性，同時，合理控制噴氨量，嚴格將氨逃逸率控制在1.5PPM以內（設計值為3PPM），減少氨逃逸量。
2）根據空氣預熱器實際的工作狀態，對噴氨系統進行科學合理的優化處理，提高其工作過程中的穩定性，確保其噴氨量符合正常工作要求。通過在噴氨中增設煤量和風量的反饋裝置，進而能夠根據反饋的信息及時采取有針對性的調整措施，確保噴氨量能夠滿足正常工作的要求。
3.3加強燃燒優化和運行調整
1）低氧燃燒。通過對燃燒進行有針對性的調整，在保障正常燃燒的前提下，降低其中的氧氣含量，進而能夠實現在低氧條件下的燃燒，從而抑制SO3的生成量，避免NH4HSO4的產生，從源頭上控制堵塞情況的發生。
2）優化送風自動和CCS功能。結合實際的工作情況，對送風和CCS功能進行有針對性的調整控制，確保其能夠根據不同的生產狀況，對氧氣量和煤炭量進行精確的控制，進而確保NOX體積分數始終處于一個相對穩定的狀態。
3）在運行進行的小指標經濟競賽中，加大影響空預器壓差的氧量、NOX的分值比例，調動運行人員調整參數的積極性，讓降低空預器壓差付諸于每個人的行動之中。
3.4進行吹灰器改造利用
機組檢修時機，在空預器冷端增設2臺吹灰器，實現空預器冷端與熱端都能吹灰，消除空預器的積灰死角。同時在新增加的脫硝裝置中，在保留蒸汽吹灰的基礎上，增加壓縮氣體的聲波吹灰器，并每天定期執行聲波吹灰。
3.5加強空預器吹灰管理
1）在吹灰工作之前，需要對汽源系統采取有效的疏水措施，將問題升高至240℃之上，并且確保所有的疏水閥關閉后才能進行疏水操作。
2）為了提高吹灰效果，需要根據實際的積灰情況，適當增加吹灰次數，進而確保吹灰效果。
3）鍋爐啟動時，要將空預器吹灰器和脫硝吹灰器投入連續運行。
4）加強對吹灰器閥門的綜合治理，避免內漏，防止吹灰器進不到位，失去吹灰效果。
3.6做好停爐后空預器的水清洗工作
在機組的檢修期間，需要對空氣預熱器進行系統全面的檢測。一旦發現堵灰情況就要及時進行清理，確保空氣預熱器的暢通運行。同時，還要注意的是NH4HSO4與水接觸后就會形成具有腐蝕性的溶液，在沖洗的過程中，要適當提高其pH值，進而確保沖洗效果。將空氣預熱器徹底烘干方可啟動引、送、一次風機，運行前檢查空氣預熱器確認已干燥，否則不得擅自啟動引、送、一次風機運行，防止鍋爐啟動時大量灰粒粘貼到換熱元件。
3.7加強對磨煤機的檢修調整
加強對煤粉細度的監測，加強對磨煤機的運行調整，保證煤粉細度在規定范圍，調整鍋爐燃燒，盡量讓其燃燒充分。
4結語
根據電站鍋爐設備固有特點，通過采取優化磨煤機啟動，優化尾部煙道煙氣擋板調整，優化汽溫控制、提高給水溫度，優化爐水循環泵運行，優化電站鍋爐濕態轉干態前后的操作等綜合優化技術，提高脫硝入口煙溫，不需進行設備改造，即可實現電站鍋爐全負荷脫硝。此綜合優化技術的實施，可節約技改費用約八百萬，避免出現加裝省煤器煙道旁路時因擋板不嚴將造成排煙溫度升高、鍋爐效率降低的問題，同時避免出現設置省煤器給水旁路時容易出現省煤器內工質沸騰工況而影響機組安全運行的問題。此綜合優化技術可為同類型機組實現全負荷脫硝提供借鑒。
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