（华能铜川照金电厂 陕西铜川 727100）
摘要：华能铜川照金电厂在超低排放改造后，随着脱硝系统的投运，空预器差压逐渐升高，通过分析空预器差压升高的原因和硫酸氢铵的物理特性，通过温升法将硫酸氢铵气化并通过烟气带走，从而达到降低空预器差压的目的，解决空预器堵塞的问题。
关键词：脱硝；空预器；堵塞；硫酸氢氨；温升法
The Cause Analysis And Treatment The Pressure Difference Of The Air-preheater In Tongchuan Power Plant
LIU Zhao1
（Huaneng Tongchuan Zhaojin Power Plant，Tongchuan 727100，China）
Abstract：After the ultra-low emission retrofit project of Huaneng Tongchuan Zhaojin Power Plant units，the pressure difference of the air-preheater was gradually increasing when the SCR system was put into operation.In this paper，the reasons for the increase of the differential pressure of the air preheater were analyzed and the physical characteristics of ammonium bisulfate were studied，which would help to use temperature rise method to take the ammonium bisulfate away by flue gas by gasifying it.Therefore，the differential pressure of air-preheater would be reduced and the problems of air-preheater clogging would be solved.
Key words：SCR；air-preheater；clogging；ammonium bisulfate；temperature rise method.
华能铜川照金电厂在超低排放改造后，随着脱硝系统的投运，空预器差压逐渐升高，通过分析空预器差压升高的原因和硫酸氢铵的物理特性，通过温升法将硫酸氢铵气化并通过烟气带走，从而达到降低空预器差压的目的，解决空预器堵塞的问题。
1设备情况概述
华能铜川照金电厂（以下简称铜川电厂）一期工程2×600MW机组的锅炉是哈尔滨锅炉厂采用ABB-CE公司引进技术设计制造的亚临界压力，一次中间再热，控制循环锅筒炉。采用平衡通风，直流式燃烧器，四角切圆燃烧方式，设计燃料为烟煤。
#2锅炉配备两台三分仓半模式R型回转式空气预热器，型号为32.5-VI（T）-2500-QMR，一、二次风分隔布置。转子转向为：烟气-二次风-一次风，转速1rpm，立式布置。转子直径Φ13.5米，换热元件总高度为2500mm，转子仓格装有三层换热元件，采用侧抽布置方式，热端换热元件高度为1000mm、板材厚度0.5mm、组件为HE4型碳钢；中间层换热元件高度为500mm、板材厚度0.5mm、组件为HE4型碳钢；冷端换热元件高度为1000mm、板材厚度0.8mm、组件为HE2板型进口脱碳钢板表面涂搪瓷。
脱硝系统采用选择性催化还原法（SCR）脱硝工艺，采用尿素热解制备脱硝还原剂，SCR系统的布置方式为高飞灰区布置方式，即将SCR布置在省煤器与空预器之间，每台炉布置两只SCR反应器，不设置反应器旁路。脱硝系统按入口NOx浓度250mg/Nm3、处理100%设计工况烟气量状态下三年内脱硝效率不低于80%，出口NOx浓度应稳定控制在50mg/Nm³以下。催化剂采用蜂窝式催化剂，三层布置。
2空预器差压升高原因分析及现状
2.1原因分析
铜川电厂脱硝系统采用的是选择性催化还原法（SCR）脱硝工艺。选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下，NH3优先和NOX发生还原脱除反应，生成氮气和水，而不和烟气中的氧进行氧化反应，其主要化学反应式为：
但是脱硝系统在运行温度超过450℃时会导致催化剂会加速老化；而当温度在300℃左右时，会发生副反应生成硫酸氢氨，其主要化学反应式为：
因为副反应生成的硫酸氢氨粘性很大，极易粘结在催化剂和空预器换热元件上，会导致催化剂和空预器的差压不断升高甚至引起堵塞，影响锅炉经济安全运行。[1]
2.2空预器差压现状
自2014年10月#2机组进行超净改造后运行至今，空预器的差压随着脱硝系统的投入不断升高，2017年5月以来，空预器差压升高情况越来越严重，虽采取提高空预器冷端平均温度，增加冷端吹灰频次等手段，但效果不甚明显，尤其2A空预器烟气侧差压最高达到了2050Pa，超过设计值近500Pa，导致引风机运行电流大幅上升，严重影响了运行经济性，同时因空预器差压升高，造成引风机的最大出力限制，致使机组被迫限负荷运行。表1 为#2炉A空预器差压近期变化情况，图1为2017年08月11日负荷受限工况。
表1 为#2炉A空预器差压近期变化情况
图1 8月11日风烟系统运行工况
3处理方案
3.1解决思路
根据硫酸氢铵的物理性质，发现根据温度不同，硫酸氢铵呈现不同的物理状态，当环境温度达到147℃时，硫酸氢氨以液体形式在物体表面聚集或以液滴形式分散在烟气中，当温度继续升高至230℃以上，硫酸氢氨将由液态升华为气态。正常运行中锅炉空预器冷端温度在110℃ -150℃，所以硫酸氢氨会随着烟气温度的降低在空预器冷端区域不断沉积，造成空预器差压不断上升。
硫酸氢铵堵塞空预器的常规处理方法有以下几种：一是采用在线高压水冲洗，冲洗压力一般在20-30MPa，冲洗周期一般在20天左右，费用在几十万左右，有一定的效果，但不能彻底解决空预器堵塞问题，冲洗不彻底还容易造成堵塞加剧；二是提高空预期蒸汽吹灰压力，增加空预器蒸汽吹灰频次，此种方法只能起到缓解作用，不能解决根本问题，同时还会降低空预器蓄热原件的使用寿命；三是停机彻底处理，但此种方法受电网负荷影响较大，耗费成本高，得不偿失，以上三种方法均不能彻底处理空预器堵塞的问题。
3.2温升法处理方法
温升法处理空预器堵塞的原理是通过提高空预器冷端的排烟温度到180-200℃，将硫酸氢氨由固态转变为液态或气态，通过将硫酸氢氨的气化析出来缓解空预器堵塞情况，从而降低空预器运行差压。
针#2机组A空预器堵塞日渐加剧的问题，经锅炉专业调研论证后，决定在2017年8月16日#2机组启机过程中采取温升法处理空预器堵塞缺陷。根据《温升法处理#2机组A空预器压差大技术方案》，在2号机组点火启动过程，将2A空预器送风侧进行隔绝，通过减少A空预器侧一次风和二次风量的方法提高A空预器排烟温度至180-200℃，促使附着空预器冷端的硫酸氢氨在高温下气化分解，降低A空预器运行压差。运行方式见图2。
相关准备工作要求：脱硫专业检查一级吸收塔入口事故喷淋系统正常可靠备用；#2机组并网前，保持A侧送风机停运，保持送风机出口联络挡板关闭；#2机组点火后升温过程中，通过减少A空预器侧送风量及一次风量的方法，逐步提升A空预器侧排烟温度至180~200℃；A空预器侧排烟温度提升至150℃以上后，保持A空预器冷端蒸汽吹灰枪连续运行，A空预器侧热端和B空预器冷热段蒸汽吹灰枪交替运行；#2机组通过加大MGGH系统#1、#2烟气冷却器的循
环水量，来降低电除尘入口烟温；环化专业注意监视脱硫一级吸收塔入口烟温，温度高时按照规程规定投入事故喷水进行降温；注意监视脱硫入口烟尘含量变化，上升时及时增启浆液循环泵；环化专业注意监视电除尘运行情况，必要时提高电压运行；A空预器差压大处理正常后，先缓慢开启A空预器二次风侧联络挡板降低排烟温度，待排烟温度恢复正常后再启动A送风机运行，恢复系统正常运行方式。
图2温升法降低空预器差压运行方式
相关安全注意事项：保持A空预器冷端吹灰器连续运行，注意对吹灰枪实际运行情况检测，保证良好的吹灰效果；若在试验过程中发生A空预器碰磨明显加剧，空预器电流摆动剧烈，应立即停止进行试验；若A空预器出现卡涩现象导致空预器跳闸，按空预器跳闸异常进行处理，应立即手动进行盘车；注意对脱硫、除尘系统的监控调整，避免污染物排放超标；由于A空预器侧排烟温度较高，导致对应引风机工作条件变差，引风机轴承温度有可能升高，所以要注意对应引风机轴承温度，轴承温度超过70℃时，应启动备用冷却风机；由于对应A引风机入口烟温升高，引风机大轴膨胀发生变化，注意引风机轴承温度及振动，发现引风机振动有增大的趋势时，应立即通知设备部检查并汇报部门相关管理人员，必要时终止试验。
3.3效果评价
在2017年8月16日#2机组启动过程中，通过单侧送风机启动运行，减少A空预器送风量，提升A空预器出口烟温至200℃，经历约三小时的高排烟温度温升处理，A空预器冷端沉积的硫酸氢氨气化分解，A空预器差压显著降低，590MW工况对比，处理后A空预器差压降低500Pa，引风机运行电流下降40A，节能效明显。
表2 #2炉A空预器差压处理后变化情况
4 结束语
铜川电厂空预器差压升高的问题，严重影响机组的安全经济运行，在此次启机过程中，通过采取温升法气化分解空预器冷端的硫酸氢氨堵塞，成功降低空预器差压500Pa，解决了机组运行过程中的重大问题，通过此次试验总结制定了安全有效的温升法处理措施，为脱硝系统和空预器的运行维护积累了宝贵的技术经验。
参考文献：
[1]卢韬.提升烟温降低空预器堵塞的经济分析[J].贵州电力技术，2017，20（5），66-68.
论文作者:刘钊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：硫酸论文; 铜川论文; 温度论文; 机组论文; 烟气论文; 系统论文; 电厂论文; 《电力设备》2017年第34期论文;