空預(yù)器堵塞原因分析及解決方案

1、空預(yù)器堵塞原因分析 處理方案 主講人： 劉現(xiàn)偉START 1/32空氣預(yù)熱器作為鍋爐最末級余熱回收設(shè)備，煙氣從空預(yù)器出口帶出熱量直接計入排煙損失，所以，其高效運行對機組能耗情況至關(guān)主要。 回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器運行時，運行阻力和出口煙氣溫度是評價空預(yù)器運行能效最主要指標?；剞D(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器 2/32空預(yù)器堵塞，壓差升高影響機組安全、經(jīng)濟性運行。經(jīng)濟性：風(fēng)機耗電量升高；排煙溫度升高；風(fēng)量不足負荷受限。安全性：風(fēng)機失速槍風(fēng)、爐膛壓力波動，燃燒不穩(wěn)定。立題理由 3/32 現(xiàn)實狀況調(diào)查年02月10日#6爐發(fā)生空預(yù)器堵塞情況。當(dāng)初A空預(yù)器進出口差壓由-1.9KPa遲緩上升至-2.3KPa，B空預(yù)器進出口差壓由-

2、1.8KPa遲緩上升至-2.1KPa，爐膛負壓由-50Pa至-10Pa擺動擴大為由-150Pa至+50Pa擺動，一次風(fēng)壓7.8KPa-8.3KPa擺動，引風(fēng)機電流由227A上升至248A,送風(fēng)機電流由39A上升至41A，總風(fēng)量由1373t/h下降至1339t/h，一次風(fēng)機電流由127A上升至133A，各磨煤機入口風(fēng)量上下8t/h擺動，機組停運后才進行處理，期間嚴重影響機組安全、經(jīng)濟性運行。4/32空預(yù)器發(fā)生積灰最主要原因為低溫結(jié)露和吹掃不徹底空預(yù)器堵灰原理原理1煙氣灰分大，蓄熱元件間隙小，煙氣流經(jīng)蓄熱元件時發(fā)生積灰原理2原理3灰分積累積灰加劇積灰惡化硫酸蒸汽和硫酸氫銨低溫結(jié)露粘結(jié)灰分積灰和結(jié)露

3、相互促進，造成積灰情況惡化，難以清掃，發(fā)生堵灰5/32 本廠空預(yù)器清洗前后照片對比6/32NOxNH3SCR系統(tǒng)基本化學(xué)反應(yīng)過程4 NO + 4 NH3 + O24 N2 + 6 H2O6 NO2 + 8 NH37 N2 + 12 H2O基本反應(yīng)方程式副作用方程式SO2 + 1/2 O2SO3NH3 + SO3 + H2ONH4 HSO4N2H2O硫酸氫銨沉積區(qū)域硫酸滴液生產(chǎn)區(qū)域硫酸氫銨生產(chǎn)不可防止，且在146207溫度區(qū)間內(nèi)為液態(tài)，粘性極強，是造成當(dāng)前大部分機組出現(xiàn)堵灰問題主要原因 原 因 分 析1.SCR系統(tǒng)氨逃逸較高對空預(yù)器影響7/32脫硝效率100%50%0脫硝系統(tǒng)噴氨量氨逃逸濃度煙氣

4、側(cè)阻力2.01.500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12NH3 : 48ppmNH3 : 36ppmNH3 : 24ppmNH3 : 12ppm空氣預(yù)熱器連續(xù)運行時間（月）NOx排放濃度： 50mg/Nm較低NOx排放濃度往往預(yù)示著氨逃逸率上升氨逃逸率上升造成空預(yù)器煙氣側(cè)阻力快速上升NOx超低排放背景下空預(yù)器堵灰問題將更為突出8/32 原 因 分 析1.SCR系統(tǒng)氨逃逸較高對空預(yù)器影響超低排放改造后，氮氧化物排放標準降為50/m，造成SCR系統(tǒng)氨逃逸較高，逃逸氨氣和三氧化硫生成硫酸氫氨，附著在空預(yù)器，造成空預(yù)器堵塞。脫硝系統(tǒng)投運對空預(yù)器冷端積灰影響。脫硝系統(tǒng)投運后，在空預(yù)器

5、冷端蓄熱元件處輕易凝結(jié)硫酸氫銨。尤其在環(huán)境溫度低、機組負荷低情況下，脫硝入口煙氣溫度低，脫硝催化劑活性下降，為維持脫硝出口煙氣NOx含量不超標，噴量增加，氨逃逸率增加，生成硫酸氫銨可能性大大增加。同時環(huán)境溫度低時，鍋爐排煙溫度相對較低，極易在空預(yù)器冷端蓄熱元件處凝結(jié)硫酸氫銨造成空預(yù)器堵灰。9/32 原 因 分 析2.排煙溫度對空預(yù)器影響傳統(tǒng)排煙溫度設(shè)計以酸露點為首要依據(jù)，低于酸露點會造成低溫腐蝕，排煙溫度過低造成低溫腐蝕。環(huán)境溫度過低，排煙溫度無法到達酸露點以上要求時易發(fā)生低溫腐蝕和堵灰現(xiàn)象。在環(huán)境溫度過低，經(jīng)過暖風(fēng)器加熱情況下，依然不能滿足排煙溫度到達酸露點以上要求時，輕易發(fā)生低溫腐蝕和堵灰

6、現(xiàn)象，在冬季環(huán)境溫度到達-5以下時，排煙溫度低于100左右，低于對應(yīng)硫份要求酸露點溫度，而造成低溫腐蝕和堵灰。三氧化硫濃度升高造成酸露點提升，而傳統(tǒng)排煙溫度以酸露點為主要設(shè)計依據(jù)，為了防止低溫腐蝕，排煙溫度設(shè)計為比酸露點高153010/32 原 因 分 析2.排煙溫度對空預(yù)器影響影響排煙溫度原因：1.過量空氣系數(shù)：加減負荷，啟停磨煤機等運行操作，未及時調(diào)整風(fēng)量，造成過量空氣系數(shù)較高，造成排煙溫度低。2.冬季運行期間暖風(fēng)器不及時投運，造成排煙溫度低?；蛘吲L(fēng)器漏水，水進去空預(yù)器，造成堵塞。3.煙氣系統(tǒng)漏風(fēng)大。鍋爐效率低空預(yù)器出口煙氣流量大降低空預(yù)器出口煙氣溫度空預(yù)器低溫腐蝕和堵灰風(fēng)險加劇排煙損失

7、大排煙溫度降低過量空氣系數(shù)較高煙氣系統(tǒng)漏風(fēng)大11/32 原 因 分 析3.入爐煤成份對空預(yù)器影響鈉含量影響：1.準東煤鈉含量高，在煙氣中易生成硫酸鈉，硫酸鈉會加劇煙氣中SO3生成，而SO3會與脫銷催化劑中未完全反應(yīng)而逃逸NH3生成硫酸氫氨，加大空預(yù)器堵塞。2.準東煤鈉含量高，在煙氣中生成硫酸鈉增加，硫酸鈉易吸附在脫銷SCR催化劑處，造成催化劑處加劇SO3生成，深入加劇生成硫酸氫氨，加大空預(yù)器堵塞硫份含量影響：入爐煤硫份越高，對應(yīng)空預(yù)器冷端酸露點越高，在空預(yù)器出口排煙溫度低于酸露點時，會發(fā)生空預(yù)器冷端蓄熱元件低溫腐蝕和積灰現(xiàn)象。12/32 原 因 分 析1.入爐煤硫份高對空預(yù)器影響即使本廠入爐煤

8、硫份未超設(shè)計值，但經(jīng)過11月19、20日摻燒俄礦：高硫煤1:1百分比時，入爐煤硫份已到達0.98左右，到達設(shè)計值，后期對入爐煤合理摻配3.入爐煤成份對空預(yù)器影響13/32 原 因 分 析4.催化劑對空預(yù)器影響#6爐脫銷催化劑年12月投產(chǎn)至超低改造前已經(jīng)有5年，催化劑使用年限久遠，催化劑活性嚴重降低，氨逃逸量增加造成在空預(yù)器側(cè)硫酸氫氨生成量增加粘附在空預(yù)器，造成空預(yù)器堵塞。14/32 原 因 分 析5.空預(yù)器吹灰對空預(yù)器影響吹灰工作前未充分疏水，疏水溫度未滿足吹灰過熱度，及空預(yù)器未按時吹灰造成受熱面嚴重積灰。而且依靠蒸汽動能對積灰進行吹掃，運行可靠性較差，并不能對鍋爐空預(yù)器受熱面積灰進行有效去除

9、，久而久之必定會造成受熱面嚴重積灰，換熱效果顯著下降，鍋爐排煙溫度上升。同時因為吹灰頻次高，消耗大量蒸汽，使得能源過分浪費，而且蒸汽吹灰器頻繁使用造成回轉(zhuǎn)式空預(yù)器換熱元件嚴重吹損，影響機組安全、經(jīng)濟運行。而管式空預(yù)器受熱面管排密集，動能衰減速度快，管道距吹灰器越遠吹灰效果越差，同時對管道也存在吹損。造成空預(yù)器積灰嚴重，并深入加重空預(yù)器管排腐蝕漏風(fēng)現(xiàn)象。15/32 原 因 分 析6.機組啟停對空預(yù)器影響每次機組啟停機時，鍋爐排煙溫度低，大約在7080”范圍，輕易造成煙氣中硫酸蒸汽和水蒸汽在空預(yù)器低溫段結(jié)露，煙氣中飛灰粘連在蓄熱元件上。同時在鍋爐點火過程中，爐膛溫度較低，鍋爐飛灰中含有大量未燃盡煤

10、粉，為預(yù)防未燃盡煤粉在空預(yù)器蓄熱元件處積聚，投入空預(yù)器蒸汽吹灰連續(xù)運行，長時間排煙溫度過低造成煙氣中燃燒產(chǎn)生水蒸汽和吹灰蒸汽在空預(yù)器蓄熱元件低溫部位凝結(jié)，飛灰粘連，加劇空預(yù)器堵灰。16/32 原 因 分 析7.省煤器對空預(yù)器影響省煤器灰斗處下灰不暢輕易引發(fā)空預(yù)器堵塞。省煤器灰斗處若下灰不暢，大顆粒飛灰進入空預(yù)器輕易造成空預(yù)器堵塞。8.空預(yù)器未定時清理對空預(yù)器影響空預(yù)器換熱元件檢驗和清理未及時認真執(zhí)行，在機組檢修時，空預(yù)器蓄熱元件未進行采取高壓水沖洗，未采取解包清理方式，空預(yù)器蓄熱元件中間部位不輕易沖洗透，造成機組開啟后，空預(yù)器差壓就偏高。17/32 經(jīng)濟指標分析18/32 沖洗前與沖洗后指標對

11、比機組負荷空預(yù)器沖洗前空預(yù)器沖洗后時間壓差(A/B)引風(fēng)機電流(A/B)送風(fēng)機電流(A/B)一次風(fēng)機電流(A/B)時間壓差(A/B)引風(fēng)機電流(A/B)送風(fēng)機電流(A/B)一次風(fēng)機電流(A/B)2601.102.3KPa244A39A113A12.21.1KPa216A32A123A2601.102.1KPa248A40A133A12.21KPa219A32A102A19/32 經(jīng)濟指標分析僅以風(fēng)機電流為基礎(chǔ)理論計算引風(fēng)機：平均電流降低57A送風(fēng)機：平均電流降低15A一次風(fēng)機：平均電流降低21A大約每年節(jié)約電量費用為：(57+15+21)*6000*365*24/1000*0.2=97.76萬

12、元經(jīng)過以上分析，對于預(yù)防、處理空預(yù)器堵塞問題非常主要。20/321嚴格控制SCR系統(tǒng)氨逃逸率1.1控制氨逃逸指標在較低值運行。在脫硝出口 NOx 達標前提下，盡可能降低噴氨量，控制氨逃逸小于規(guī)程要求值。1.2隨燃煤硫分升高，氨逃逸控制應(yīng)愈加嚴格。硫分1%低硫煤宜控制氨逃逸3ppm，硫分1.5%煤宜控制氨逃逸量2ppm，硫分到達 3%高硫煤宜控制氨逃逸量1ppm。1.3做好氨逃逸表計準確性監(jiān)督分析。在表計值改變趨勢異常、與噴氨量對應(yīng)關(guān)系異常時，及時進行校對和消缺。 1.4在低負荷、負荷變動大、磨煤機啟停和倒磨等工況下，及時調(diào)整和控制爐膛出口 NOx 和脫硝噴氨量，防止噴氨過量。1.5平衡低氮燃燒

13、、SCR 脫硝兩種調(diào)整方式，在兼顧環(huán)境保護指標、燃燒效率情況下，控制噴氨量。處理思緒21/321嚴格控制SCR系統(tǒng)氨逃逸率1.6防止SCR入口煙溫過低，脫硝入口煙溫控制在320-420區(qū)間，確保催化劑活性。低負荷及時做好煙氣擋板調(diào)整、省煤器煙氣旁路調(diào)整等。1.7每次大小修后，做脫硝煙氣流場分布均勻性試驗，依據(jù)流場分布，經(jīng)過調(diào)整各噴氨格柵噴嘴調(diào)門開度，確保煙道全部區(qū)域噴氨均勻。1.8每次機組停運后，檢修人員必須對兩側(cè)噴氨格柵噴嘴進行檢驗疏通，確保噴氨均勻性。1.9周期性對催化劑活性進行檢測試驗，確保催化劑壽命、活性在可運行范圍。1.10定時對催化劑層進行除灰。即聲波吹灰器投入連續(xù)自動運行方式，及

14、時去除催化劑層積灰。處理思緒22/321嚴格控制SCR系統(tǒng)氨逃逸率1.11供氨管道蒸汽伴熱冬季必須正常投用，確保液氨能夠完全氣化，并與空氣充分混合，均勻噴入煙道內(nèi)。1.12確保省煤器底部輸灰系統(tǒng)自動連續(xù)輸灰運行正常，降低對催化劑層磨損和積灰，延長催化劑壽命。1.13加強對氨逃逸、脫硝出入口NOx表、催化劑層差壓、各溫度測點等熱工表計等定時檢驗和維護，給運行人員提供準確運行參數(shù)顯示。處理思緒23/321嚴格控制SCR系統(tǒng)氨逃逸率1.11供氨管道蒸汽伴熱冬季必須正常投用，確保液氨能夠完全氣化，并與空氣充分混合，均勻噴入煙道內(nèi)。1.12確保省煤器底部輸灰系統(tǒng)自動連續(xù)輸灰運行正常，降低對催化劑層磨損和

15、積灰，延長催化劑壽命。1.13加強對氨逃逸、脫硝出入口NOx表、催化劑層差壓、各溫度測點等熱工表計等定時檢驗和維護，給運行人員提供準確運行參數(shù)顯示。處理思緒24/322控制排煙溫度1.嚴格控制鍋爐排煙溫度最低點不低于110.空預(yù)器冷端綜合溫度不低于對應(yīng)硫份下要求溫度。2.控制好過量空氣系數(shù)，加減負荷，啟停磨煤機等運行操作中，及時調(diào)整風(fēng)量。3.冬季運行期間暖風(fēng)器及時投運。4.減小煙氣系統(tǒng)漏風(fēng)量。處理思緒25/3231.盡可能降低燃燒高硫份、高灰份煤質(zhì)。因煤炭形勢擔(dān)心，煤質(zhì)無法確保，所以燃燒高硫份、高灰份煤無法防止。應(yīng)依據(jù)鍋爐燃燒對煤質(zhì)要求，合理將若干不一樣種類、不一樣性質(zhì)煤按照一定百分比摻配,使

16、混煤性能指標到達或靠近鍋爐設(shè)計煤種要求，從源頭上進行控制。2.煙氣中SO3多少與燃料硫份、火焰溫度、燃燒熱強度、燃燒空氣量、飛灰性質(zhì)與數(shù)量以及鍋爐受熱面催化作用等原因相關(guān)。所以運行中應(yīng)依據(jù)煤質(zhì)改變，及時進行燃燒調(diào)整，保持適當(dāng)過量空氣系數(shù)，降低SO3生成，從而最大程度地降低空氣預(yù)熱器腐蝕。處理思緒做好燃煤摻配與運行調(diào)整26/324合理吹灰并做好現(xiàn)場檢驗4.1回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器吹灰蒸汽壓力應(yīng)按要求控制壓力，吹灰工作前應(yīng)充分疏水（230），疏水溫度應(yīng)滿足吹灰過熱度。4.2鍋爐整體吹灰應(yīng)按煙氣流向自上向下進行，在爐膛和煙道吹灰后，空預(yù)器應(yīng)重新吹灰一次。4.3鍋爐負荷大于25額定負荷時最少每8h吹灰一次，

17、當(dāng)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)壓差增加或低負荷煤、油混燒時應(yīng)增加吹灰次數(shù)。機組開啟點火后或滑停期間及時投入預(yù)熱器連續(xù)吹灰，預(yù)防沾污傳熱元件造成積灰和粘灰加劇。4.4在空預(yù)器吹灰器投運期間，應(yīng)安排專員就地查看吹灰器運行情況，確保進汽壓力、溫度滿足要求。發(fā)覺缺點等異常，應(yīng)及時聯(lián)絡(luò)檢修人員消除。4.5若空預(yù)器出現(xiàn)堵灰現(xiàn)象，不可盲目提升吹灰頻率或吹灰壓力，不然會縮短傳熱元件使用壽命甚至疲勞損傷，尤其是冷端搪瓷傳熱元件，空預(yù)器堵灰經(jīng)常與傳熱元件損壞同時發(fā)生處理思緒27/325適時適當(dāng)暖風(fēng)器投運5.1在空預(yù)器入口風(fēng)溫低于25時，投入一次風(fēng)和送風(fēng)暖風(fēng)器運行，提升空預(yù)器冷端溫度，預(yù)防硫酸氫銨結(jié)露在空預(yù)器冷端。5.2

18、合理投用暖風(fēng)器或熱風(fēng)再循環(huán)等冷端保護裝置。當(dāng)機組低負荷或環(huán)境溫度較低時，經(jīng)過調(diào)整暖風(fēng)器出力提升空預(yù)器冷端平均壁溫，降低低溫腐蝕影響，不但能夠有效提升傳熱元件使用壽命，而且能夠確保元件表面光潔度，有利于提升吹灰效果，防止積灰。5.3對暖風(fēng)器系統(tǒng)給予定時檢驗，查看是否存在泄漏、振動異常問題，確保其高效投用。5.4氣溫突降、機組啟停時,及時投用暖風(fēng)器。5.5做好現(xiàn)場檢驗，及時發(fā)覺和消除暖風(fēng)器振動、泄漏等異常。處理思緒28/326空預(yù)器換熱元件檢驗和清理6.1機組運行中，假如回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器阻力超出對應(yīng)工況設(shè)計阻力150%，應(yīng)及時安排水沖洗。6.2機組臨修或檢修期間，做好堵灰情況檢驗。查看高、中、 低溫各段換熱元件上下表面和內(nèi)部積灰情況。一是經(jīng)過積灰部位、積灰性