630MW机组空预器堵塞在线处理实践论文_薛敏刚,张玄,徐龙发

(大唐彬长发电有限责任公司 陕西咸阳 712000)

摘要:基于燃煤电厂采用SCR烟气脱硝技术造成的空预器冷段堵塞的现象,分析原因是由于生成的硫酸氢铵聚集与空预器通流部分而造成的。本文通过方案对比主要介绍了采用提高空预器冷段温度在线解决空预器堵塞的方法,为同行提供有效的借鉴方案。

关键词:烟气脱硝;空预器堵塞;硫酸氢铵;氨逃逸

1.前言

公司一期工程安装2×630MW燃煤发电机组,锅炉为上海锅炉厂生产的超临界参数变压直流炉,在烟道尾部布置有两台三分仓容克式空气预热器,空气预热器蓄热面由排列紧密的波纹板组成,空预器转子沿烟气流向分成热端、中温段、冷端3个层次。在锅炉省煤器之后及空气预热器之前布置两套SCR脱硝装置,以液氨作为还原剂。

2.概述

在机组低负荷运行期间,由于脱硝反应区域烟气温度较低,造成脱硝效率降低,相应使得机组喷氨量明显增加,致使氨逃逸量升高,逃逸的NH3与烟气中的三氧化硫SO3生成NH4HSO4和(NH4)2SO4,其中NH4HSO4的熔点为147℃,沸点为350℃。因此NH4HSO4会在空预器中低温段发生液化,而液相的NH4HSO4具有很强的腐蚀性和粘性,会附着在空预器温段及冷段区域并造成空预器腐蚀,并吸附烟气中大量粉尘造成空预器堵塞,而一般的吹灰器又无法清除粘性较大的积尘,最终致使空预器差压越来越大,造成引风机出力相对偏高或机组已无法带满额定出力,并使机组耗电量升高,更为严重的情况下致使空预器严重堵塞而被迫停机。

减轻空预器堵塞的手段主要有:1、控制脱硝区域氨的逃逸量;2、控制炉膛内SO3生成量;3、提高脱硝区域运行温度;4、增加空预器吹灰次数;5、空预器改造减弱空预器低温段腐蚀;6、采用高压水冲洗;7、机组在线运行期间清除空预器附着物NH4HSO4等。

3.方案制定与实施

(一)方案论证:对于在线处理空预器差压较大情况既可以采用高压水冲洗方案也可以采用提高空预器排烟温度的方案。我公司在机组大修后针对于空预器冷端吹灰枪已加装高压水冲洗设备,但由于空预器冷端蓄热片温度较高160℃左右,若采用高压水冲洗由于高压凉水冲击至空预器蓄热元件,容易造成空预器蓄热元件淬冷,对空预器造成不可逆伤害,而且由于此时空预器排烟温度较低,附着在空预器蓄热原件上的硫酸氢铵处于固态且有较强的粘性难以清除。基于提高空预器排烟温度的处理方式:1、当温度高于150℃~230℃是硫酸氢氨及气化,提高排烟温度后硫酸氢氨由固态变为液态或气态,同时利用空预器冷端吹灰设备吹净积灰,空预器堵塞现象将明显减轻;2、我公司空预器中低温段蓄热元件为表面喷涂搪瓷蓄热元件,能承受300℃以上的高温,因此提高空预器冷端温度对蓄热元件没有影响;3、提高空预器排烟温度后,减小空预器冷却风量并控制空预器排烟温度温升率将削弱空预器蘑菇变形,避免由于空预器转动部件与壳体砰磨而造成空预器卡涩;4、查看设备资料电除尘内部主要有阳极、阴极、电极瓷瓶等,没有对烟温有特别要求材料;引风机合金钢铣制而成,提升到180℃温度后不会有影响,但应加强对引风机轴承温度监视;5、我厂在引风机出口布置有低温省煤器系统,能降低进入脱硫吸收塔烟气温度。基于上述原因,选择提高空预器排烟温度的方式来处理空预器堵塞严重情况。

(二)方案实施:

1)在确定处理方案后,发电部第一时间组织专业人员编写《1A空预器压差大处理组织措施、技术措施、安全措施》

2)经过充分准备,于01月25日发电部开始执行《1A空预器差压大处理方案》,整个过程保持机组负荷稳定在315MW,通过缓慢降低A侧送风机出力直至停运,缓慢关闭A侧空预器入口烟气挡板的方法缓慢提高A侧空预器排烟温度至200℃,同时投A空预器冷端吹灰枪连续吹灰方式。在空预器排烟温度缓慢上升的过程中1A空预器差压明显下降。

3)空预器升温阶段注意事项:

a)控制1A空预器排烟温度温升率0.5℃/分钟左右。若电流持续快速上升或超过正常值5A且缓慢上升时,及时中止操作,待异常现象消除后,再行操作;紧急情况下可先行恢复至原状态

b)若在试验过程中发生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

c)由于1A侧排烟温度较高,导致1A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1A引风机轴承温度,轴承温度超过70℃时,应启动备用冷却风机;

d)加强监视1B引风机电流及脱硫吸收塔入口烟温等参数,变化较大时可适时暂停空预器升温操作

e)保持空预器冷端吹灰器连续运行,注意对吹灰枪实际蒸汽通流情况检查,保证良好的吹灰效果

4.结论

本次处理过程空预器排烟温度在180℃以上共持续155min,对比之前参数得出以下数据:

A侧空预器烟气侧差压及引风机电流明显减小

通过上述处理数据可以看出,通过本次处理,空预器烟气侧差压下降0.287Kpa,引风机电流降低16A左右(315MW),显著提高了机组经济性及运行安全性。而且本次处理前编定的组织措施、技术措施、安全措施全面考虑到了整个处理过程所能遇到的问题,提前布置好相应预防预案,确保本次处理过程顺利进行,为燃煤电厂处理同样问题提供十分全面的参考,值得借鉴。

参考文献:

[1] 马双忱 金鑫 孙云雪 崔基伟SCR烟气脱硫过程硫酸氢铵的生成机理与控制2010年 第39卷 第8期

论文作者:薛敏刚,张玄,徐龙发

论文发表刊物:《电力设备》2017年第4期

论文发表时间:2017/5/17

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