摘要： 空气预热器也被简称为空预器，是提高锅炉热交换性能，降低热量损耗的一种预热设备。空气预热器的作用，是将锅炉尾部烟道中排出的烟气中携带的热量，通过散热片传导到进入锅炉前的空气中，将空气预热到一定的温度。作为火电厂的重要辅机，空预器的运行正常与否直接关系到火电厂的安全经济运行。如今环保排放要求越来越严格，火力发电厂对外排放指标已受到非常严格的控制，其中对于烟气中的氮氧化物的排放控制也有相当严格的要求，本文针对火力发电厂在投入脱硝系统降低氮氧化物排放后出现的空预器堵塞现象进行分析和探讨，从而找到造成空预器堵塞的原因，总结消除堵塞的方法和措施，从而使机组运行过程中技能保证机组安全经济运行，又能实现环保参数达标排放。
关键词：320MW火电机组 脱硝 空预器 堵塞 原因分析 措施
一、引言：
我公司#3、4（2×320MW）机组锅炉分别配用2台东方锅炉股份有限公司空气预热器工程分公司生产的LAP10320/683型三分仓容克式空气预热器。受热面转子以1.14转/分的转速旋转，其两半部份分别为烟气和空气通道，空气侧又分为一次风通道及二次风通道，当烟气流经转子时，烟气将热量释放给蓄热元件，烟气温度降低；当蓄热元件旋转到空气侧时，又将热量释放给空气，空气温度升高。上述三种气流之间各由三组扇形板和轴向密封板相互隔开。烟气和空气流向相反，即烟气向下、一次风和二次风向上。三分仓结构的特点是将低压头、大流量的二次风与高压头、小流量的一次风分别加热，有利于经济性的提高。
我公司#3、#4（2×320MW）机组烟气脱硝系统工程采用“高灰段布置方式”的选择性还原法（SCR法）工艺，是一种干法脱硝工艺，反应器采用高灰布置方式，位于省煤器与空预器之间。本工程设计煤种、锅炉最大工况（B-MCR）、处理100%烟气量条件下，脱硝效率不小于85%，催化剂层数按“3+1”布置。系统采用液态纯氨作还原剂，与烟气中的NOx进行反应生成氮气和水，从而降低烟气中的NOx排放。
据厂家信息及国内其他电厂反应情况来看，在投入脱硝系统运行后均不同程度存在空预器堵塞现象，继我公司两台机组脱硝系统相继投入生产运行后，同样的不同程度出现空预器堵塞现象。
二、空预器堵塞的主要危害：
（一）造成烟气通道阻塞，烟气阻力明显增加，引风机电耗明显增加，空预器差压明显上升。
（二）空预器换热效果变差，排烟温度升高，锅炉热效率下降。
（三）为控制堵塞发展，空预器吹灰次数明显增加，增加了蒸汽损耗。
（四）炉膛负压呈现正弦波迹象，堵塞严重时有可能造成引风机抢风，严重影响锅炉接带负荷能力和机组安全运行。
（五）同等负荷下，SCR反应器两侧烟气流量偏差增大，喷氨量不正常增大，造成液氨耗量增加。
三、空预器堵塞的原因分析：
我公司投入脱硝系统运行后#3、#4炉空预器B侧相继出现堵塞迹象，尤其是在2016年1月25日前后以#4炉B侧最严重，320MW满负荷时B侧空预器压差最高达2900pa， 200MW负荷以上负压已经明显体现出正弦波动的迹象，已经严重影响到机组的正常安全经济运行。通过查找历史趋势分析空预器堵塞的原因，发现造成空预器堵塞的主要原因为机组脱硝系统相关测点指示准确性无法保证，无法为运行值班人员提供真实的、可靠的调节参考依据，导致喷氨量只能依据主观判断与总出口NOx折算值为标准调节，两侧喷氨量严重不均，烟气内生成黏结性物质硫酸氢铵(NH4HSO4)增多，催化剂和空预器换热元件上的黏性积灰不可避免地增加，最终造成空预器堵塞。
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四、消除空预器堵塞的措施：
（一）及时处理#3、4炉脱硝画面NOx、氧量、烟气流量测点不准缺陷。
（二）空预器堵塞侧保持连续吹灰，适当提高蒸汽吹灰压力。
（三）以脱硝入口AB侧烟气流量为参考依据，堵塞侧烟气量偏小，关闭锅炉引风机进口联络挡板，尽量加大堵塞侧引风机出力，并在晚峰负荷过后的低负荷阶段采取尽量减少堵塞侧的喷氨量，利用另一侧出口NOx的浓度控制来保证环保达标排放的要求，同时保持堵塞侧连续吹灰以缓解堵塞。
（四）立即进行两台炉脱硝系统烟道内喷氨的均匀性进行检测并调整。就地利用烟气分析仪实测出口NOx浓度与DCS上显示的NOx测点测量值进行对比，发现整个烟道喷氨存在不均现象，就地实测九个测点中，只有一个测点实测数值与DCS显示接近，其余均显示偏低，由此可见喷氨不均是造成空预器堵塞的直接原因。通过对烟道各手动喷氨调门的调节对烟道内的喷氨均匀性进行了优化，消除了喷氨不均。
（五）入炉煤先暂停高硫分煤种，尽快疏通空预器后再掺烧经济煤种。
五、防止空预器堵塞的运行措施：
通过优化调整，我公司#3、4炉空预器堵塞现象得到逐步消除，至今已恢复正常水平，根据上述优化调整经验总结出了运行中的防范措施：
（一）脱硝烟道喷氨均匀性经过喷氨优化调整后已经调平，各主要测点检修人员已经调试基本正常，要求运行人员在反应器出口氧量测点准确的情况下调节NOx浓度时严格以AB侧出口NOx浓度折算值为调节依据（在折算值不准或偏差大时才采取临时以实测NOx值为调节标准调节并联系热工检修人员立即处理），在运行调整中保证总出口NOx折算值及小时均值不超限的情况下，脱硝A、B侧出口NOx浓度折算值尽量调平衡，不能偏差太大，运行值班员在机组工况有较大变化时调节要有提前量（在阀门指令变化后，出口NOx浓度折算值变化至少有3-5分钟的延迟）并互相之间一定要沟通好再操作，特别是机组燃烧工况发生变化时，如：加减负荷、增减风量及启停制粉系统、投停粉管、制粉系统磨煤机分离器挡板调整、煤种变化、燃尽风门开度变化、吹灰等操作时，调节燃烧人员与调节脱硝系统人员一定要加强联系，在工况稳定后仍要恢复上述控制标准。
（二）关键的参数测点不准一定要引起重视，特别是进出口氧量、进出口NOx浓度折算值及实时值测点、AB侧烟道烟气流量测点、氨逃逸率测点等，发现不准时一定要第一时间联系检修处理。
（三）运行人员每班均要就地检查空预器差压变化情况，发现空预器差压有上升趋势要及时汇报、调整，采取有效措施在第一时间控制差压的上升。
（四）运行中一定要拉关键监视参数的实时监视曲线，包括：（1）、脱硫出口NOx浓度折算值；（2）、AB侧反应器出口NOx浓度折算值；（3）、AB侧反应器进出口氧量；（4）、AB侧入口NOx浓度折算值；（5）AB侧喷氨量。
（五）液氨储罐区的蒸发器及缓冲器压力要加强监视，保证运行期间压力及蒸发器液位、温度的稳定，必要时可切手动操作；要在公用系统的电脑将上述参数拉出实时趋势。
（六）两侧喷氨调节阀在趋势基本平稳的情况下可直接输入阀门指令输出值0.2-0.3左右进行微调，但是一定要确认动作结果，防止输错数值出现误操作。
（七）严禁采取频繁利用燃尽风门的开关来控制NOx浓度的操作方法。
（八）机组加减负荷一定要严格按照规程规定操作，特别是加负荷的过程，一定要保证各参数平缓变化，风煤比一定要配合好，严禁出现先尽快加负荷再后续配风补氧的情况。
（九）利用两台机组停运期间联系检修人员打开脱硝系统的人孔门进入内部检查脱硝系统喷氨喷口及涡流托盘的积灰堵塞情况，发现异常及时清理。
六、结语：
国内运行的火电机组，投入脱硝系统运行后不同程度出现堵塞，严重者影响机组安全运行，我公司通过在线试验调整，减少了喷氨不均的现象，减少了脱硝系统氨逃逸，解决空预器堵塞问题，希望能够给相关专业运行人员以参考。
论文作者:莫浩鸣
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/19
标签：烟气论文; 机组论文; 浓度论文; 系统论文; 空气论文; 负荷论文; 锅炉论文; 《电力设备》2018年第28期论文;