锅炉空气预热器堵塞原因分析及措施

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,国电科学技术研究院热机研究所,国电集团技术监督中心,空预器堵塞的原因分析及治理,2014,年,11,月,6,日,集团内空预器差压情况介绍,空预器堵塞原因分析,空预器堵塞治理,空预器高压水在线清洗,集团内空预器差压情况介绍,集团内空预器差压情况介绍,空预器堵,塞,原因分析,空预器,堵塞原因,设计,影响,SCR,影响,煤质,影响,运行,影响,维护,影响,设计问题,空预器直径和高度,空预器波形,空预器材质,空预器的阻力与空预器的直径、高度和体积密度有很大的关系，直径大、高度低、体积密度小的空预器其设计阻力较小，运行中也不易产生堵灰现象。,空气预热器是否堵灰决定于以下两个因素：一是波形的通流间隙是否充足；二是两块不同波形的波形板是否设置有利于飞灰流动的通道。,由于空气预热器中换热元件暴露在易腐蚀性、含尘的烟气环境下，所以换热器元件的材质选择必须谨慎。,分类名称,示意图,通道形式,几何特点,换热特点,阻力特性,NF3,NF6,封闭,由一块平板和一块通灰槽板组成，无斜纹,容积面小，换热能力差,阻力低,NU,UNU,TC3,开放,交叉纹,优秀,一般,DN,DN3,DUN,封闭,交叉纹,较好,优秀,DL,DL3,开放,松排列斜顺波纹,较好,一般,UNF,TC2,半封闭,波纹板,较好,较好,DU,开放,传统波型，调整波深能改变性能,较好,一般,DNF,TC1,封闭,一片为直波纹，另一片为波纹板,一般,较好,FNC,开放,宽纯交叉波纹,优秀,较差,硫酸氢铵的形成,在,火电厂空气预热器烟气环境下，,SO,3,和,NH,3,会发生以下两个反应生成硫酸铵和硫酸氢铵：,2NH,3,+SO,3,+H,2,O,(NH,4,),2,SO,4,=ammonium sulfate,（,AS,）,NH,3,+SO,3,+H,2,O,NH,4,HSO,4,=ammonium bisulfate,（,ABS,）,-,造成空预器阻力升高和堵塞,SCR,影响,硫酸氢铵的形成,在,火电厂空气预热器烟气环境下，,SO,3,和,NH,3,会发生以下两个反应生成硫酸铵和硫酸氢铵：,2NH,3,+SO,3,+H,2,O,(NH,4,),2,SO,4,=ammonium sulfate,（,AS,）,NH,3,+SO,3,+H,2,O,NH,4,HSO,4,=ammonium bisulfate,（,ABS,）,-,造成空预器阻力升高和堵塞,硫酸氢氨生成温度区域,空预器,ABS,生成区域,SCR,影响,脱硝装置氨逃逸率,NOx,浓度在烟道宽度方向的浓度场分布不均,喷氨浓度分布不均,热工自动投运率低,SCR,入口,NOx,浓度高于设计值,SCR,入口烟温的影响,SCR,的投运对于入口烟温有严格要求，当入口烟,温偏离设计,值时，,SCR,的催化剂催化效率大幅下降,，,导致氨逃逸率明显增加,，生成,大量硫酸氢氨,，空,预器发生堵塞的可能性大幅,增加。,烟温偏离,脱硝效率降低,氨逃逸率升高,空预器堵塞加剧,SCR,长期低温运行空预器堵塞情况,煤质,影响,烟气,中水蒸汽的露点,(,即水露点,),一般在,30,60,，但是,在燃烧过程中，燃料中的硫,份生成,SO,2,及,SO,3,，,其中,SO,3,与烟气中的水蒸汽形成硫酸蒸汽,，硫酸,蒸汽的露点,(,也叫酸露点或烟气露点,),较高，随着,入炉煤硫分的升高，烟气的露点温度也大幅升高，从而使大量硫酸蒸汽凝结在低于烟气露点的低温受热面上，引起腐蚀,。,烟气露点计算公式：,式中,：,水露点温度，,；,燃料折算硫分；,燃料折算灰分；,飞灰份额,；,燃料低位热值，,kJ/kg,；,煤的收到基灰分，,%,；,煤的收到基硫分，,%,；,运行护,运行维护,运行方式不合理,检修维护不合理,脱硝运行方式不合理,低氮燃烧未与,SCR,协调运行,排烟温度控制不合理,吹灰的频率、参数不合理,检修维护不及时,检修维护不到位,空预器堵灰治理,空预器堵灰,运行优化,检修维护,设备技改,运行优化,测量,NOx,浓度场分布，优化喷氨量,。,变负荷工况下，及时对喷氨量进行预调整,。,合理控制空预器吹灰蒸汽参数，优化蒸汽吹灰方式,。,炉内低氮燃烧改造完成后，尽量降低炉膛出口,NOx,浓度,。,合理控制排烟温度，确保排烟温度高于烟气酸露点温度,SCR,入口烟温低于温度下限时，,及时,退出,SCR,装置运行,。,合理的控制入炉煤硫分,。,检修维护,根据,空预器差压情况制定合理的检修计划,，发现,空预器堵灰应及时进行高压水冲洗并进行彻底通风干燥，空预器严重堵灰后高压水冲洗无效情况下应对空预器换热元件进行拆包清灰。,优化热工自动控制逻辑，实现喷氨自动控制。,设备技改,提高低负荷工况,SCR,入口烟气温度,加装省煤器烟气旁路,提高排烟温度,加装暖风器或热风再循环,实现空预器在线清洗,空预器清洗装置进行升级改造,提高氨逃逸测量准确性,更换先进的氨浓度测量装置,空预器高压水在线清洗,冲洗方式,在线高压水清洗,半侧隔离清洗,离线高压水清洗,优点,不需要停机及系统隔离、操作简单、容易实现，不影响机组带负荷，清洗终点容易判断,对空预器元件损坏可能性小,安全性高,缺点,造成排烟温度降低、控制不好有造成低温酸腐蚀可能性；传热元件温差变化可能会造成空预器变形,需要冷却、清洗、隔离三个过程，时间长，清洗终点不好判断，影响机组运行负荷、单侧风机运行时间长，风险大；一般电厂空预器出口无烟气挡板，系统无法隔离，工艺实施困难,时间长、机组必须停运才能够实施,空预器高压水在线清洗,空预器高压水在线清洗,清洗效果,根据某厂运行经验，经过高压水在线清洗系统改造，投运后烟气侧差压由,2.6kPa,降低到,1.5kPa,。通过在线清洗空预器差压降低,0.81kPa,，引风机电流降低,2030A,，空预器能维持正常运行,2,个月左右,。,谢 谢！,