摘要：针对于空预器现堵灰状况，应采取有效措施提高冷端温度，从机理上降低低温结露和腐蚀，从而解决空预器堵灰问题，改善空预器运行现状。风量分切防堵灰技术采用为针对性加热方式，在蓄热元件转至烟气侧之前，提高该点的温度到B点，使冷端温度最低点高于酸结露点，避开酸结露区，降低低温结露。
关键词：堵灰；风量分切；温度；酸结露区；露点
1 本场概述
1.1 锅炉参数
大唐鲁北发电公司2×330MW机组锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据美国ABB-CE燃烧工程公司技术设计制造的，配330MW汽轮发电机组的亚临界、一次中间再热、燃煤自然循环汽包锅炉，型号为HG-1020/18.58-YM23。现有2台330MW燃煤发电机组分别于2009年9月20日、2009年12月20日投产发电。主蒸汽额定压力18.58Mpa，主汽温543℃。
1.2 2号炉空预器参数
表1-1 2号炉2A空预器
2 堵灰情况及堵灰原因
2.1 2号炉堵灰情况
鲁北公司自超低排放改造及配煤掺烧后，空预器压差高的问题成为威胁机组安全经济运行的重要问题，随着煤质硫份及喷氨量的增加，空预器堵灰情况更加严重，压差上升速率急剧加快，严重影响了机组运行。鲁北公司锅炉空预器烟气侧差压实际运行时在3kPa左右，最高时达到4kPa以上，导致引、送、一次风机耗电率上升，空预器换热效果下降，排烟温度升高，锅炉经常缺氧燃烧，飞灰含碳量上升，锅炉效率严重下降，另外还因其原因出现了机组限出力和风机失速等不安全事件[1]。
自2017年2月14日至3月20日，空预器进行了热解及水冲洗工作，效果如下：
2月23日，使用提高单侧空预器后部排烟温度的方法对硫酸氢铵进行热解，2B侧空预器排烟温度160℃持续时间70分钟，压差较同负荷状态下降约0.35kpa。
2月27日，2B空预器进行热解硫酸氢铵[2]，2A/2B空预器烟气侧出入口差压分别下降0.33kpa/1.03kpa（平均主汽流量752t/h，平均负荷248MW时）。
2月28日，2A空预器热解，2A/2B空预器烟气侧出入口差压分别下降0.15kpa/0.06kpa（平均主汽流量728t/h，平均总风量938t/h，平均负荷240MW时）。
3月2日，2B空预器热解，2A/2B空预器烟气侧出入口差压分别下降0.32kpa/0.74kpa（平均主汽流量823t/h，平均总风量991t/h，平均负荷268MW时）。
2017年4月28日至5月2日，2号炉进行停机检修，对2号炉空预器进行了离线水冲洗工作，启动后2A/2B空预器烟气侧出入口差压分别为2.25/1.5（330MW时数据）。
自此，每次停机对2号炉空预器进行离线水冲洗，并在机组运行过程中进行间断性在线水冲洗，但烟气侧出入口差压均在2以上。
2.2 2号炉空预器堵灰原因分析
1)锅炉燃煤特性偏离设计值太大[3]。鲁北公司自超低排放改造及配煤掺烧后，锅炉燃煤特性与设计值偏离太大，致使相同负荷下锅炉燃煤量大幅增加，灰分也大量增加。
2)煤质含硫量大，煤中的硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫在催化剂的氧化作用下进一步生成三氧化硫，三氧化硫与烟气中的水蒸气生成硫酸蒸气[4]，硫酸蒸气的存在使烟气的露点显著提高。由于空预器中空气的温度较低，烟气的温度也不高，壁温常低于烟气露点，这样硫酸蒸气就会凝结在空预器的受热面上，烟气中的灰、沙粒便容易粘在空预器的受热面上造成堵灰现象.
3)吹灰蒸汽的过热度不够，蒸汽吹灰阀门不严泄露[5]。水蒸气进入空预器内部，造成空预器堵灰
4)蒸汽暖风器泄露。2号炉一、二次风风道入口的暖风器长期存在泄露问题，使得排烟温度降低，不能保证冷端综合温度高于设定值，造成低温腐蚀和空预器堵灰[6]。
5)空预器水冲洗不彻底。停炉期间的离线水冲洗不能保证足够的水冲洗时间，导致水冲洗不彻底，运行时空预器堵灰。
6)SCR脱硝投入，氨逃逸致使烟气中生成硫酸氢铵，液体的硫酸氢铵具有粘性，对烟气中的飞灰具有很强的捕捉能力[7]，致使空预器堵灰。
3 空气预热器风量分切
3.1 空气预热器风量分切原理
针对于空预器的堵塞机理，图3-1所示，空预器在冷端温度在A点为最低，直接转至烟气侧时，冷端温度在酸结露区内，容易发生低温结露，风量分切防堵灰技术采用为针对性加热方式，在蓄热元件转至烟气侧之前，提高该点的温度到B点，使冷端温度最低点高于酸结露点，避开酸结露区，降低低温结露。
图3-1 分量分切防堵灰改造前后空预器冷端蓄热板表面温度对比
该技术在空气预热器本体上隔出一个循环风分仓，并安装循环风道，利用循环风机带动风道内的空气循环，空气在循环风道中不断循环，循环风在空预器热端吸热，生成300℃左右的热风，热风从下端进入空预器冷端，对冷端进行加热，放出热量，每循环一次完成一次吸放热，相当于利用空预器热端热量加热冷端，无需外来热源。
当由于某些原因，空预器冷端有少许结露或硫酸氢铵凝结时，当该位置的蓄热元件重新转至循环风侧时，热风的热量可以将液体蒸发，而且循环风在空预器内的高流速可以进一步起到清扫的作用。
结 论
通过改造结果，可以知道：对冷端蓄热元件进行针对性加热，在蓄热元件转至烟气侧之前，提高该点的温度，使冷端温度最低点高于酸结露点，避开酸结露区，降低低温结露。利用风量分切防堵灰技术来防止空预器堵灰现象是一种切实可行的方法。
参考文献：
[1]茅建波, 王磊, 陈勤根. 前后墙对冲燃烧锅炉降低飞灰含碳量的燃烧调整试验[J]. 能源工程, 2010(2):57-61.
论文作者:郑皓
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
标签：烟气论文; 温度论文; 风量论文; 蓄热论文; 锅炉论文; 硫酸论文; 机组论文; 《电力设备》2019年第4期论文;