SCR超低排放后空预器堵塞原因和处理技术论文_黄金超

SCR超低排放后空预器堵塞原因和处理技术论文_黄金超

(福建大唐国际宁德发电有限责任公司 福建省福安市 355006)

摘要:为了充分满足环保新要求,SCR超低排放改造实施之后,由于硫酸氢氨容易堵塞空预器,也就会使得空预器压差比较大,这也就会引发起风机耗电增加等问题,也就需要对空预器实施升温或在线水冲洗处理。在多次升温的基础上,有效消除空预器堵塞现象。本文介绍SCR超低排放后空预器堵塞原因和处理技术,充分得出更为有效的措施。

关键词:SCR;超低排放;空预器;堵塞;原因;处理技术

空气预热器出现堵灰现象容易引发一次风和二次风风压增大及无法更好地维持炉膛负压的现象,而摆动周期与空气预热器旋转时间之间符合程度比较高,在严重的情况下容易使得送风气和引风机发生喘振的现象,一次风压随之出现大幅周期波动的现象,一次风管也存在着堵塞的危险,使得燃烧安全受到严重影响。空气预热器堵灰现象的发生也容易使得锅炉排烟温度升高,风烟系统阻力也会明显增加,增加了空气预热器漏风,堵灰严重的情况下也会增大锅炉的带负荷能力1】。

一、空预器堵塞的一般原因

(一)煤质因素

由于实际燃用煤种和设计煤种变化明显,含硫量从0.36%-1.50%不等发生变化,含硫量高的情况下水分也明显较高,使得烟气中S02量明显增大且粘附性比较突出,而且更加容易出现冷端结露腐蚀的情况。当煤的折算硫分S处于0.51%-0.90%这一范围的时候,其本身是低硫煤,在S折算在0.91%-1.50%的时候则为中硫煤,而酸露点温度与煤折算硫分的立方根之间呈现出正相关关系,在入炉煤硫分增加的时候,也会使得S03浓度对空预器的影响更加明显,造成空预器压差上升,最终使得空预器堵塞。

(二)低负荷影响

低负荷的情况下,低氮燃烧效果会出现下降的发展趋势,烟气中NOx浓度会相对较大,脱硝控制系统主要是以SCR出口的NOx 浓度作为主要信号,实际的烟气量逐渐下降,而脱硝 入口喷氨量则会明显增加,使得喷氨量容易高出实际反应所需的量,氨逃逸加大的情况下会使得空预器冷端与烟气中三氧化硫发生反应而生成硫酸氢氨,从而造成空预器换热元件堵塞。

(三)吹灰器吹灰不足

首先是空预器吹灰器没有能够有效配置蒸汽吹灰,或在配置的时候存在着配置不合理的现象,另外吹灰介质的温度和压力明显不足,没有能够达到设计的要求,使得其吹灰效果较差,而低温蒸汽的增加也会出现空预器堵灰现象。最后操作人员没有能够根据规程吹灰或者吹灰次数比较少也会使得空预器压差上升,处理不及时也就会造成引起空预器堵塞【2】。

二、SCR超低排放对空预器的影响 

(一)空预器硫酸氢氨堵塞 

燃煤锅炉炉膛内具有的烟气中约有0.5%-1.0%SO2被氧化为SO3,在加装SCR系统之后,催化剂能够将NOx还原为N2,将1.0%左右的SO2氧化为SO3。SCR反应器出口烟气中包含有未反应的逃逸氨和SO3及水蒸气,在发生反应的基础上会生成硫酸氢氨或硫酸氨。当烟气中的NH3含量超出SO3浓度的时候也就会生成干燥的粉末状硫酸氨,不会使得空预器出现粘附结垢的情况。在烟气中的SO3浓度要比逃逸氨浓度更高的时候,其也会生成硫酸氢氨(ABS)。国内烟气脱硝改造机组改造的时候,如果没有有效的吹灰清洗装置设置,也就会出现严重的堵灰情况【3】。

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(二)氨逃逸浓度过高   

氨逃逸浓度比较大的情况下也会造成空预器阻力增加速度加快,且烟气脱硝装置运行的时候,除了极端工况造成短时间内过量喷氨之外,在氨喷射系统设计不当和烟气流场分布不均匀等情况发生的时候,也容易使得反应器出口发生局部区域氨逃逸过量的现象。不同程度的氨逃逸属于使得空预器堵塞的重要原因,对于烟气脱硝装置而言,除了可以通过氨喷射系统和混合系统的设计促使烟气流场的分布均匀性提升之外,在其日常运作的时候,也要对喷氨量严格控制,防止出现过度喷氨的现象,并定期对氨喷射系统的喷氨流量平衡程度加以调整,避免局部喷氨过大而出现氨逃逸浓度升高的现象。

三、空预器堵塞的预防措施

(一)SCR超低排放中的方式 

冬季需要在空预器堵塞的预防过程中主要应用停炉机有效对SCR超低排放中存在的疏水不畅通及内漏问题,使得进汽端比疏水端可以得到约300mm左右的提升,从而在这一过程中降低空预器泄漏发生率。其次制粉系统投入运行的时候,也要明确火能量机组每次停运时候的需要,在条件允许的情况下使得装有等离子点火装置的磨煤机对应煤斗烧空,充分解决制粉系统启动初期不完全燃烧产物和空预器堵灰的发生【4】。增强省煤器输灰系统综合治理,利用停炉机会对省煤器灰斗真实料位实施检查,彻底疏通输灰管线,对空预器也要吹灰处理,去掉其中灰尘,并且在吹灰蒸汽的时候使得其具备足够的热度,吹灰保持时间要每隔八个小时实施一次,如果发生空预器差压上升,就要缩短吹灰时间间隔。

(二)SCR超低排放后的预防手段

首先要合理对喷氨量控制,明确SCR出口的参数,防止过调的情况发生,根据具体的设计条件,其中每台炉SCR系统都需要设计最大喷氨量,在其自动调整和人工调整的基础上避免高出限值,如果自由大量喷氨,需要使得Nox降低到超低排放值,并且充分考虑其他方面的影响,不能仅靠过喷氨量实现。

其次需要控制氨逃逸浓度,在运行的过程中监控氨逃逸浓度,在出现氨逃逸浓度异常升高现象的时候,要降低喷氨量,关注氨逃逸浓度异常升高原因,如果由于喷口堵塞或脱落等现象的影响,要实施及时修复处理【5】。

最后有效预防空预器压差增大定期工作,由于脱硝超低排放及脱硝调节系统方面问题明显,对于因氨量瞬间过大而发生的硫酸氢氨堵塞空预器情况需要加以关注和重视,为了推动空预器及风烟系统安全经济运行,要确定定期工作时长,各单元机组根据相关规定具体实施。

结束语

为了防止空预器出现堵塞,需要频繁停机冲洗处理的问题,空预器在线水冲洗技术始终具有比较突出的可行性特点,且在具体处理的时候,要充分做到精心策划和认真组织处理,有效加强过程中的参数监控强度,使得机组的运行更加安全。

参考文献

[1]朱雨清,陈昕,余雪琴.燃煤机组超低排放改造后空预器堵塞研究与对策[J].江西电力,2019,43(04):39-42+45.

[2]李旭扬.300MW燃煤锅炉SCR烟气脱硝系统超低排放优化方案研究[D].华北电力大学,2019.

[3]周健,梁俊杰,黄飞,朱学君,宋玉宝.应用SCR氨喷射技术解决空预器硫酸氢铵堵塞问题[J].电站系统工程,2018,34(03):46-48.

[4]高立涛.SCR超低排放后空预器堵塞的原因、预防及处理[C].国家火力发电工程技术研究中心.2017火电厂超低排放SCR系统升级改造技术研讨会论文集.国家火力发电工程技术研究中心:北京中能联创信息咨询有限公司,2017:47-53.

[5]沈建军,禾志强.燃煤电厂超低排放形势下空预器堵塞预防措施[J].环境保护科学,2017,43(01):88-91.

论文作者:黄金超

论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期

论文发表时间:2020/3/16

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