（神华国华寿光发电有限责任公司 山东寿光 262714）
摘 要：为了应对全球气候环境的快速恶化和响应“打赢蓝天保卫战”、加强生态建设的号召，新建燃煤机组火电厂必须设计安装脱硫、脱硝、除尘设备，而脱硝设备常采用SCR催化还原法。由于控制调整方式方法等原因，SCR脱硝系统运行过程中会产生腐蚀性强、粘性大、液态的NH4HSO4,易捕捉烟气中的飞灰，特别在低温环境的锅炉尾部烟道引起空预器的堵塞和腐蚀，引起空预器差压大、引风机电流增大、排烟温度高等系列问题，严重影响机组稳定运行。本文对空预器堵塞原因、危害等方面进行分析,结合机组特点及实际运行情况，对空预器在线除堵方法进行研究，以供同类型机组参考。
关键词：脱硝；空预器；除堵
一、空预器简介
某厂百万机组配备2台四分仓回转容克式空预器，是一种以逆流方式运行的再生式热交换器，加工成波纹的金属蓄热元件被紧密地放置在转子扇形隔仓格内，转子以0.957转/分的转速旋转，其左右两半部分分别为烟气和空气通道。空气侧又分为一个一次风通道和两个二次风通道，当烟气流经转子时，烟气将热量传递给蓄热元件，烟气温度降低；当蓄热元件转到空气侧时，又将热量释放给空气，空气温度升高。如此周而复始循环，实现热量传递交换。自2016年投产以来，不仅实现NOX地区超低排放50mg/Nm³目标，更为展现企业社会担当，履行社会责任，将NOX排放值控制在近零排放15-20 mg/Nm³。随着运行时间积累，近零排放对机组不利影响开始显现。
二、 空预器堵塞原因、危害及控制措施
1空预器堵塞原因
1.1一般原因有机组启停过程中长时间投油、燃烧调整不当飞灰可燃物高、煤种煤质变化、长期低负荷运行烟温低、空预器吹灰介质不达标及吹灰器设备存在缺陷等。
1.2脱硝硫酸氢铵附着于空预器换热元件。SCR反应器出口烟气中存在的未反应的逃逸氨(NH3)、SO3及水蒸气反应生成硫酸氢氨或硫酸氨：
NH3 +SO3+H2O→ NH4HSO4 2NH3+SO3+H2O→ (NH4)2SO4
烟气中NH3含量大于SO3浓度时，主要生成物为干燥的硫酸氨，呈粉末状，不会对空预器产生粘附结垢。烟气中SO3含量大于逃逸氨浓度时，主要生成物为硫酸氢氨(ABS)。
2 空预器堵塞危害
2.1空气预热器堵塞较轻，会引起一次风、二次风风压增大、炉膛负压波动；空气预热器堵塞严重时，一次风压大幅周期波动，导致送、引风机发生喘振，且有一次风管堵塞危险，严重影响燃烧稳定性及安全性。空气预热器堵灰还会造成锅炉排烟温度升高, 风烟系统阻力增加，一次风、二次风正压侧和烟气负压侧的压差增大，相应各风机电耗增大，空气预热器漏风增大，调整不当还会影响机组的带负荷能力。
3空预器堵塞运行控制措施
3.1提高二次风暖风器出口温度至35-40℃，保持空预器冷端较高温度。
3.2空预器吹灰汽源压力控制2.7MPa，以保证吹灰器提升阀后压力满足要求。每班保证空预器吹灰不少于2次。
3.3控制NOx总排放值25-35mg/Nm3之间，且必须保持脱硝SCR两侧出口NOx排放值平衡，严格控制氨逃逸小于3ppm，减少喷氨量。
3.4一级低温省煤器出口烟温设定113℃，控制一级低温省煤器任一模块出口烟气温度不低于110℃。为避免A侧排烟温度低造成低省出口温度调节困难，采用关小A侧低省模块进、回水手动门的方式调整。当一级低省任一模块出口烟温低于110℃时，降低凝结水增压泵转速直至停运。
3.5空预器进行在线水冲洗除堵。
3.6空预器进行在线升温除堵。
三、空预器在线除堵
1空预器在线水冲洗
1.1冲洗方案：提升空预器排烟温度至140℃以上，在空预器烟气侧冷端外壳开孔（负压侧）并增加冲洗水车轨道，利用低流量（每分50-70升）高压水（50-70MPa）冲洗水车，冲洗水水温50-60℃，人工控制冲洗进程，以降低空预器差压。
1.2冲洗方法：
1)预设操作平台，空预器开孔，架设冲洗小车轨道。
2)清洗时要从预热器换热元件外侧逐步往中心进行冲洗，冲洗时要根据空预器转速和高压水枪的穿透力来控制冲洗时间和冲洗车拉动距离，冲洗时由外往内步进每次2.5cm，最内侧点停留时间初始为5分钟，每往外步进20次，增加2分钟冲洗时间，并观察冲洗后压差变化，适当调整各部的冲洗时间。
3)冲洗车垂直往上仰洗，把冷端、中温端附着垢质进行清除、疏通；堵塞的灰垢经高压水穿透水随烟气蒸发，从而使冷端、中温端段疏通，清除预热器内板间夹杂的垢物，达到清洗目的。
4)水源采用现场消防水或工业水及凝结水（混合后水温达到50-60℃），冲洗时水量最大为每分50-70升。
1.3运行调整监视
1）根据机组负荷，保持机组负荷相对稳定，维持烟道负压不大幅波动，排烟温度保持在140℃（以最高点为准）以上。
2）就地监视将空预器热端扇形板无摩擦声音，电流无大幅摆动。
3）空预器冲洗前停止冲洗侧冷端吹灰，以保证较高的排烟温度。
4）关闭送风机出口联络挡板，适当关小冲洗侧送风机动叶，开大另一侧送风机动叶。
5）为了保证冲洗水能够蒸发并被烟气带走，保证机组负荷不低于800MW，如果负荷低于800MW应该立即停止冲洗工作。
6）开始水冲洗前应观察引风机有足够的调节裕量，冲洗过程中因水蒸汽蒸发导致烟气体积增大，引风机出力会有所增加，但注意不要过电流（动叶开度不大于70%，电流不大于90A）。
7）确认空预器运行方式均在“远方、正常”位，主、辅电机运行备用正常，冲洗过程中重点监视空预器电流、空预器烟风侧压差、排烟温度、及引、送、一次风机运行情况，DCS上应有一名操作员专门用于监视运行情况。
8）开始冲洗后加强监视排烟温度变化情况，排烟温度下降应缓慢平稳，且降幅不得超过15℃，若排烟温度降至110℃，应停止高压冲洗水系统，并加强引风机电流及电除尘运行情况监视。
9）开始冲洗后若烟风差压有变大的趋势，应立即停止高压冲洗水系统。
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10）开始冲洗后应加强对电除尘及气力除灰系统的监视。半小时后，联系检修人员打开电除尘一电场仓泵检查孔，检查输灰干湿程度，如果发现输灰特别湿、黏，应立即停止冲洗工作。
11）水冲洗过程中空预器排烟温度会略有下降，空预器转子变形要较平时稍大，就地要加强检查是否有动静之间的摩擦声、空预器电流是否波动。冲洗过程中若空预器电流发生大幅波动，应派人到就地检查空预器有无金属摩擦声音，空预器电流超过50A应立即停止高压冲洗水系统。
12）加强燃烧监视及调整，炉膛负压应有专人重点监视。就地应安排专人进行冲洗侧引、送、一次风机及空预器运行情况检查，要求每小时检查一次，DCS上每小时抄一次记录表。
13）冲洗过程中若发生冲洗侧风机跳闸引起RB动作，应立即停止高压冲洗水系统，其他按RB事故处理。
14）单侧空预器冲洗期间，不进行空预器、引风机油站及轴承冷却风机、送风机油站的切换，不得进行全炉膛和水平烟道吹灰，不得进行可能影响风烟系统运行的其他检修工作。
15）高压冲洗期间若发生空预器跳闸，检查辅电机联启，若未联启应在DCS上立即抢合辅电机一次，若不成功，抢合主电机一次，若仍不成功，立即投入空气马达。空预器跳闸后应立即检查一、二次风侧和烟气侧空预器进出口挡板关闭，其他按RB事故处理。
16）空预器高压冲洗水停运后，应尽快恢复空预器蒸汽吹灰。
2空预器在线升温
2.1原理
硫酸氢氨的气化温度为180℃—230℃，对空预器升温后硫酸氢氨从固态变成气态，堵塞减轻；反应方程式：3（NH4)2SO4=3 SO2↑+ 6H2O↑+ 4NH3↑+ N2↑。
2.2升温操作准备（B侧空预器差压大为例）
1)升温操作持续约10小时，锅炉全面吹灰，稳定负荷至600MW。
2)空预器冷端吹灰连续投入。
3)油枪可靠备用。
4)关闭送、引风机双侧联络挡板。
5)做好B空预器跳闸现场手动盘车准备。
6)联系热控强制B空预器启动允许及空预器烟温高跳闸条件。
2.3升温操作
1）提高B空预器扇形板至最高位。
2）调整二次风暖风器出口风温至50℃。
3）净烟气NOx浓度小时均值按35mg/Nm³控制，减小A侧喷氨量，增加B侧喷氨量。
4）通过送风机动叶偏置减小B送风机出力，增加A送风机出力，保持锅炉总风量不变。
5）提高B侧空预器出口排烟温度至170℃（以电除尘入口最高点为参考）。
6）DCS检查B空预器主电机电流正常（额定电流88A，监视不大于60A），无异常摆动，维护部安排专职人员就地检查空预器本体无摩擦、减速机振动正常，否则停止升温。
7）继续减小B送风机出力，增加A送风机出力，控制B侧空预器出口烟气温度缓慢升高，空预器升温后整体膨胀变形，控制升温速率≯1℃/Min，密切监视空预器电流变化，当空预器电机电流升高时（最大波动电流至60A）暂停升温操作。
8）B空预器升温过程中维护人员加强空预器本体检查，如发生明显动静摩擦、或减速机振动异常，则停止升温降低空预器排烟温度，直至异常消失。
9）B空预器排烟温度达到200℃时如空预器运行正常，则继续维持该工况。监视2B空预器差压变化趋势。
10）距离结束时间前1小时，开始缓慢恢复正常运行方式。
2.4运行注意事项
1)调整风机出力时应缓慢进行，防止炉膛负压大幅波动，燃烧不稳。
2)加强就地和集控的联系，发现空预器明显摩擦或减速机振动立即停止升温操作。
3)严格控制电除尘入口温度，脱硫吸收塔原烟气温度，否则增加低温省煤器出力降低烟气温度，如果无明显效果停止空预器升温。
4)排烟温度160℃以上时，密切关注空预器及尾部烟道各项参数，防止空预器发生二次燃烧。
5)出现燃烧不稳时，立即投入油枪稳燃。
6)如出现空预器跳闸后无法启动，立即就地手动盘车。
7)恢复原运行方式时控制2B空预器排烟温度降温速率≯1℃/Min。
3除堵效果
通过以上多种除堵方法，该厂B侧空预器差压已得到有效控制，并在日后运行中持续进行空预器除堵运行调整。
四、结语
现在大型燃煤火电厂在严格的环保政策下，脱硝NOX排放势必会更加严格，面对空预器堵塞具体情况，通过在线水冲洗和在线升温等日益成熟的除堵防堵方法，可有效控制空预器运行差压不升高，甚至降低使空预器差压大幅降低，但还应从燃烧调整、脱硝系统运行等方面进行有效预防。
参考文献：
[1]国华寿光电厂1000MW机组运行规程2018
[2]国华寿光电厂一期工程（2*1000MW）培训教材 锅炉分册2015
[3]国华寿光电厂2B空预器升温消除硫酸氢氨方案20190718
[4]国华寿光电厂锅炉空预器在线清洗方案20190329
作者简介
郭欣瑞（1986年12月），男，汉族，山东德州人，助理工程师，西安交通大学，集控运行工作。
论文作者:郭欣瑞
论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期
论文发表时间:2019/10/18
标签：烟气论文; 温度论文; 在线论文; 电流论文; 机组论文; 排烟论文; 寿光论文; 《电力设备》2019年第9期论文;