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空气预热器防堵塞控制及清洗技术研究与应用

甘肃冶金GANSU METALLURGY第41卷第2期2019年4月Vol.41 No.2Apr., 2019文章编号:1672-4461(2019) 02-0113-04空气预热器防堵塞控制及清洗技术研究与应用王海,张玉龙,聂名清(酒钢集团能源中心,甘肃嘉略关735100)摘要:随着国家节能减排工作的不断深入,新版《火电厂大气污染物排放标准》要求,燃煤电厂NOx 排放限值不 断降低,新建电厂燃煤锅炉均已设计安装了烟气脱硝系统,其中大部分电厂均采用SCR 喷氨的方式进行脱硝,脱硝后的残存氨气(氨逃逸)与烟气中的SO,、水蒸气反应生成黏稠状硫酸氢氨,在空气预热器蓄热元件表面沉积,并吸 附烟气中的粉尘,造成空气预热器蓄热体间隙堵塞,通风阻力增加,影响机组的带负荷能力。

主要介绍某电厂350 MW 超临界机组锅炉空气预热器堵塞的控制及超高压在线清洗技术的研究与应用,空气预热器堵塞问题基本得到解决,保证了机组正常带负荷能力。

所提及的调整措施及冲洗技术对其它同类型机组空气预热器堵塞处理有一定的借鉴作用。

关键词:脱硝;堵塞;控制;清洗中图分类号:TM621 文献标识码:BResearch and Application of Anti-dogging Control andCleaning Technology of Air PreheaterWANG Hai, ZHANG Yu-long, NEI Ming-qing(Jiuquan Iron and Steel Group Co. Ltd., the Energy Center of Three Power Plants , Jiayuguan 735100, China)Abstract : With the continuous deepening of the national energy saving and emission reduction work , the new edition of thestandard for emission of air pollutants in thermal power plants requires that the NOx emission limit of coal-fired power plantsis not more than 100mg/Nni 3. In order to achieve this emission limit , the Due gas denitrification system has been in s talledin the newly built power plant coal-fired boilers , and most of the power plants use SCR The residual ammonia gas ( ammoniaescape ) after denitrification (ammonia escape ) reacts with the S03 and steam in the flue gas to produce hydrogen sulphate. When the air preheater is passed through the air preheater , the hydrogen sulfate forms a viscous liquid , which is depositedon the surface of the heat storage element of the air preheater and adsorbs the dust in the flue gas. The blockage of heat stor ­age space of air preheater and the increase of ventilation resistance affect the load capacity of the unit. This paper mainly in ­troduces the control of 350 MW supercritical boiler air preheater and the research and application of ultra high pressure on ­line cleaning technology- in a power plant. The problem of air preheater plugging is basically solved , and the nonnal load ca ­pacity of the unit is guaranteed. The adjustment measures and flushing technology mentioned in this paper can be used forreference in the blockage treatment of other types of air preheater.Key Words : denitrification ; clogging ; control ; cleaning1引言某电厂350 MW 发电机组,其锅炉为东锅DG-1208/25.4-II4型超临界直流锅炉,配置2台型号为LAP 11284/2400三分仓回转式空气预热器,脱硝系统的处理方式为SCR 氨法脱硝方式。

投产初期,由 于运行调整以及系统设计等方面的原因,几台350 MW 机组脱硝系统均岀现了氨逃逸率偏高,在空气预热器受热元件表面生成硫酸氢氨造成空气预热器堵灰,压差升高等现象。

见图1,尤其是2#机组,在2015年4月份,由于空气预热器的堵塞,B 侧空气预热器烟气侧压差最高达到了 3.5 kPa,超出设计值约1.5倍以上,且呈周期性的大幅波动,见图2,进而引起 锅炉炉膛负压、送风机风压及电流、引风机风压及电 流、一次风机风压及电流的周期性波动,其中B 侧二 次风风压最低已降至0 kPa,严重影响了机组进一步接待负荷和长周期安全稳定运行。

4月15日,由于烟 气侧大部分参数已偏离正常值,2#机组被迫降负荷至114甘肃冶金第41卷280MW运行,小时负荷损失超过40MW。

2空气预热器堵塞在运行过程中可能存在的风险(1)空气预热器局部堵灰,在回转运行过程中,堵塞部分交替经过烟气侧、送风侧,造成一次风压、二次风压、炉膛负压的周期性波动,锅炉燃烧不稳,威胁锅炉安全。

(2)由于一次风压的波动,造成制粉系统风量的波动,影响制粉系统的运行安全。

(3)由于空气预热器差压升高,烟气阻力增大,引起引风机电耗上升且容易引发引风机失速,严重时引风机、送风机、一次风机发生抢风或风机跳闸。

(4)引风机、送风机、一次风机发生抢风导致风机等设备损坏。

⑸空气预热器堵灰使空气预热器差压增大,漏风量增大,同时空气预热器电流变大。

(6)空气预热器堵灰、腐蚀,空气预热器出口-、二次风温降低,排烟温度升高,锅炉效率下降。

3空气预热器堵塞运行调整预防措施在锅炉运行过程中,通过脱硝系统、燃烧系统、制粉系统的优化调整,降低NOx的生成量,同时有效控制烟气脱硝后的氨气逃逸量,降低硫酸氢氨的生成量;通过空气预热器进出口温度的优化控制以及空气预热器吹灰方式的优化调整,降低硫酸氢氨在空气预热器受热元件上沉积量,具体实施内容如下。

(1)结合机组检修标定脱硝系统喷氨流量。

脱硝催化剂喷氨不均,局部氨气流量过高,最终导致脱硝系统“氨逃逸”飙升,促使空气预热器堵塞。

结合机组检修,对锅炉脱硝系统各喷氨口流量按设计曲线进行准确标定,保证脱硝系统催化剂区域氨气均匀分布,避免局部氨气流量过高、过低问题.降低“氨逃逸”,从而缓解空气预热器堵塞。

⑵通过低氮燃烧器与锅炉燃尽风配合调整降低脱硝入口NOx生成量。

350MW超临界机组设计为低氮旋流燃烧器,通过内外二次风挡板结合燃尽风调整,在不同负荷下调节锅炉燃尽风挡板开度在最佳工况,降低锅炉脱硝系统入口 NOx的生成量,减少脱硝系统用氨量,进而降低脱硝系统“氨逃逸”,缓解空气预热器堵塞。

⑶掺烧高硫煤优化磨煤机运行方式降低SO3的生成量。

高硫煤种的掺烧,必然带来的问题是锅炉烟气中SO2占比快速上升,高比例的SO2与脱硝系统催化剂主要成分V2O5快速反应生成SO,,SO3遇逃逸的氨气即形成硫酸氢氨,堵塞空气预热器。

优化磨煤机运行方式,如三仓高硫煤配比、一仓优质煤一仓低热值煤等运行方式,竭尽所能降低锅炉烟气中so2占比,降低硫酸氢氨的生成,延长空气预热器运行周期0⑷机组高负荷运行维持锅炉低氧燃烧,降低炉膛出口烟气温度。

锅炉脱硝系统入口NOx的生成量与炉膛出口烟气温度息息相关,炉膛出口烟气温度一定程度上受锅炉氧量所左右。

在保证机组经济运行的基础上尽量降低锅炉氧量,降低锅炉脱硝系统入口NOx的生成量,控制硝系统入口NOx的生成量150~ 250mg/NnF。

⑸优化空气预热器吹灰方式,减缓空气预热器堵塞。

从三分仓回转式空气预热器说明以及空气预热器吹灰器说明书中了解到,空气预热器热端吹灰器主要用于机组启停,防止空气预热器热端发生二次燃烧,空气预热器冷端吹灰器主要用于空气预热器清理积灰。

优化空气预热器的吹灰方式,由原来冷热端吹灰器每天各投运3次更改为冷端吹灰器每天投6次,热端吹灰器每天投1次.减缓空气预热器堵塞。

⑹优化锅炉暖风运行方式,保证空气预热器入口风温。

第2期王海,等:空气预热器疗堵塞控制及清洗技术研究与应用115硫酸氢氨的露点温度为147为保证锅炉空气预热器区域温度尽量高于硫酸氢氨的露点温度,优化锅炉暖风运行方式,每年11月份至次年5月中旬保证锅炉送风机、一次风机暖风器可靠运行,期间保证送风机暖风器后温度不低于25°C,一次风机暖风器后温度不低于30r o4空气预热器防堵塞控制及超高压在线清洗技术的研究与应用(1)空气预热器冷端双介质吹灰器的优化改造。

某电厂350MW机组空气预热器冷端均采用了双介质吹灰器,工作介质为蒸汽和高压水。

蒸汽用一套管路,高压水用另一套管路,蒸汽管路接至本炉吹灰汽源,主要用于锅炉正常运行过程中的积灰吹扫,高压水清洗主要用于空气预热器堵塞严重时根据具体情况,采用离线或在线清洗。

某电厂350MW机组空气预热器双介质吹灰器高压水设计压力为15MPa,根据2#机组空气预热器高压水在线清洗的经验.以及机组检修时空气预热器离线高压水冲洗的实际效果,原设计的高压水压力不能满足现场实际需求,通过咨询相关专业清洗公司,高压水的压力需在30-70MPa,方可取得明显的冲洗效果,因此,需对现有的双介质吹灰器进行升级改造。

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