SCR對空預(yù)器的影響分析1

SCR對空氣預(yù)熱器的影響分析2023/2/41周洋環(huán)境工程研究所2014年4月24日主要內(nèi)容2023/2/42一、緒論二、SCR脫硝系統(tǒng)介紹三、空預(yù)器堵塞機理四、空預(yù)器堵塞判定準(zhǔn)則五、空預(yù)器堵塞影響因素分析六、空預(yù)器堵塞預(yù)防和治理七、駐馬店電廠空預(yù)器堵塞分析八、結(jié)論一、緒論2023/2/43隨著NOx排放標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13223-2011）》的頒布，火電廠將執(zhí)行更為嚴(yán)格的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)，而SCR技術(shù)以高脫硝率、幾乎無二次污染等優(yōu)點，將成為控制NOx排放的主流技術(shù)。在近幾年火電廠進行的脫硝改造中，采用SCR技術(shù)的占到95%以上。隨著SCR脫硝系統(tǒng)的運行，空氣預(yù)熱器的阻力呈現(xiàn)增加的趨勢，部分電廠出現(xiàn)空氣預(yù)熱器嚴(yán)重堵塞而不得不停機清洗的問題?？陀^的講，當(dāng)火電廠進行SCR或者SNCR煙氣脫硝改造之后，空氣預(yù)熱器阻力增加的問題是不可避免的，如果電廠運行操作不當(dāng)是極有可能出現(xiàn)空氣預(yù)熱器嚴(yán)重堵塞的問題。本報告從技術(shù)層面上對空氣預(yù)熱器堵塞的機理進行闡述，對造成空氣預(yù)熱器堵塞的影響因素逐一進行分析，提供了空氣預(yù)熱器堵塞的判定準(zhǔn)則，最后對減輕空氣預(yù)熱器堵塞的方法進行了論述。

二、SCR脫硝系統(tǒng)介紹2023/2/43反應(yīng)器/催化劑系統(tǒng)：反應(yīng)器、催化劑、吹灰器等煙氣/氨的混合系統(tǒng)：稀釋風(fēng)機、靜態(tài)混合器、氨噴射格柵（AIG）、空氣\氨混合器等氨的儲備與供應(yīng)系統(tǒng)：液氨制氨、尿素水解\熱解制氨等煙道系統(tǒng)：擋板（有旁路）、膨脹節(jié)、導(dǎo)流板、煙道等ＳＣＲ的控制系統(tǒng)：DCS、PLC等儀表盤柜。二、SCR脫硝系統(tǒng)介紹2023/2/43二、SCR脫硝系統(tǒng)介紹2023/2/43三、空氣預(yù)熱器堵塞的機理2023/2/44加裝脫硝裝置對空預(yù)器的影響三、空氣預(yù)熱器堵塞的機理2023/2/441.硫酸氫銨的形成在火電廠空氣預(yù)熱器煙氣環(huán)境下，SO3和NH3會發(fā)生以下兩個反應(yīng)生成硫酸銨和硫酸氫銨：2NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4=ammoniumsulfate（AS）NH3+SO3+H2O→NH4HSO4=ammoniumbisulfate（ABS）-造成空預(yù)器阻力升高和堵塞

SO3：催化劑中的活性成分V2O5，SO2→SO3NH3：未反應(yīng)逃逸掉的三、空氣預(yù)熱器堵塞的機理2023/2/46當(dāng)煙氣中的NH3含量遠(yuǎn)高于SO3濃度時，主要生成干燥的粉末狀硫酸氨，不會對空預(yù)器產(chǎn)生粘附結(jié)垢。當(dāng)煙氣中的SO3濃度高于逃逸氨濃度（通常要求SCR出口不大于3μL/L）時主要生成硫酸氫氨（ABS），生成規(guī)律見圖1。在150-220℃溫度區(qū)間,ABS是一種高粘性液態(tài)物質(zhì),易冷凝沉積在空預(yù)器換熱元件表面,粘附煙氣中的飛灰顆粒堵塞換熱元件通道,增加空預(yù)器阻力并影響換熱效果。三、空氣預(yù)熱器堵塞的機理2023/2/45通常硫酸銨呈顆粒狀，顆粒狀硫酸銨不會與煙氣中的飛灰粒子相結(jié)合而造成空氣預(yù)熱器的腐蝕、堵灰等，不會影響空氣預(yù)熱器的換熱和機組的正常運行。但是硫酸氫銨在一定的溫度區(qū)間呈現(xiàn)液態(tài)，會捕捉煙氣中的飛灰，附著在空氣預(yù)熱器的換熱面上，從而造成空氣預(yù)熱器的阻力增加甚至堵塞。在燃燒中高硫煤機組的SCR系統(tǒng)中，通常進入空氣預(yù)熱器的煙氣中SO3的濃度相對于逃逸氨濃度較多。（除非是SCR系統(tǒng)催化劑活性降低之后，逃逸NH3相對于SO3較多）。這種較多的SO3濃度利于硫酸氫銨的生成，容易造成空氣預(yù)熱器的堵塞。三、空氣預(yù)熱器堵塞的機理2023/2/472.硫酸氫銨堵灰研究硫酸氫氨在不同的溫度下分別呈現(xiàn)氣態(tài)、液態(tài)、顆粒狀。只有液態(tài)的硫酸氫銨附著在空氣預(yù)熱器受熱面上會捕捉煙氣中的飛灰，從而造成空氣預(yù)熱器的堵塞。而空氣預(yù)熱器堵塞的位置與不僅與液態(tài)硫酸氫銨的生成溫度，在很大程度上也與煙氣中的飛灰濃度大小相關(guān)。當(dāng)煙氣中飛灰濃度較低時（通常是在除塵器之后或是濕法脫硫系統(tǒng)中），發(fā)生硫酸氫銨沉積導(dǎo)致堵塞的區(qū)域的溫度與圖1中硫酸氫銨生成的溫度較為一致；但是當(dāng)煙氣中飛灰濃度高于4g/Nm3時，空氣預(yù)熱器發(fā)生堵塞的溫度區(qū)間為150℃~220℃。三、空氣預(yù)熱器堵塞的機理2023/2/493.小結(jié)隨著對于硫酸氫銨堵塞機理的進一步研究表明：1、硫酸氫銨的沉積主要受到進入空氣預(yù)熱器的煙氣中NH3和SO3濃度、煙氣流速、煙氣溫度和換熱元件表面溫度的影響；2、對燃煤機組，煙氣中飛灰含量較高，硫酸氫氨在146℃—207℃溫度范圍內(nèi)為液態(tài)，容易捕捉煙氣中的飛灰形成空預(yù)器的堵塞；對于燃油、燃?xì)鈾C組，煙氣中飛灰含量較低，硫酸氫氨在146℃—232℃溫度范圍內(nèi)為液態(tài)，容易形成空預(yù)器堵塞；3、硫酸氫銨發(fā)生沉積的溫度區(qū)間一般在空氣預(yù)熱器的中間受熱面。四、空氣預(yù)熱器堵塞的判定準(zhǔn)則2023/2/410由于空氣預(yù)熱器的堵塞主要是由于液態(tài)硫酸氫銨的沉積造成，而液態(tài)硫酸氫銨的形成和煙氣中的SO3、NH3、煙氣溫度、空氣預(yù)熱器受熱面溫度等相關(guān)，所以Burke和Johnson在1982年提出了一個能夠預(yù)測空氣預(yù)熱器堵塞嚴(yán)重程度的經(jīng)驗公式：四、空氣預(yù)熱器堵塞的判定準(zhǔn)則2023/2/411沉積系數(shù)（DN）=（NH3）×（SO3）×（TAbs-Trep）式中：（NH3）為煙氣中NH3的體積濃度，ppm；（SO3）為煙氣中SO3的體積濃度，ppm；TAbs為NH4HSO4的生成溫度，℃；Trep=0.7×Tcold-end+0.3×Texitgas，為空預(yù)器出口特征溫度，℃；Tcold-end為空預(yù)器冷端受熱面溫度，℃；Texitgas為空預(yù)器出口煙氣溫度，℃。當(dāng)DN<10000空氣預(yù)熱器堵塞可能行為輕微；當(dāng)DN>30000，空氣預(yù)熱器堵塞可能性較大。四、空氣預(yù)熱器堵塞的判定準(zhǔn)則2023/2/412例如某廠在進行SCR改造后，發(fā)現(xiàn)空預(yù)器差壓增加速度較快，10天內(nèi)空預(yù)器差壓增加的幅度是過去未進行SCR改造10個月內(nèi)差壓增加幅度的兩倍。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該廠近期鍋爐燃燒的是高硫煤，硫份達到4%。經(jīng)計算沉積系數(shù)為22486，屬于中度偏上堵塞的可能性。序號項目數(shù)值單位1逃逸NH3濃度3ppm2SO3濃度54ppm3硫酸氫銨初始形成溫度224℃4空氣預(yù)熱器出口煙氣溫度130℃5空氣預(yù)熱器冷端受熱面溫度66℃表1某電廠空預(yù)器中煙氣和受熱面參數(shù)表四、空氣預(yù)熱器堵塞的判定準(zhǔn)則2023/2/413盡管我們可以使用Burke和Johnson在1982年提出的沉積系數(shù)計算方法來預(yù)測空氣預(yù)熱器的堵塞情況，但是此公式的精確性有待于進一步的驗證，可以通過對各電廠SCR系統(tǒng)出口煙氣參數(shù)、空預(yù)器換熱器的溫度特性等參數(shù)進行調(diào)研，得出結(jié)論。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/414硫酸氫銨在空氣預(yù)熱器受熱面上的沉積是影響空氣預(yù)熱器堵塞的直接原因。而影響空氣預(yù)熱器堵塞的主要因素有以下兩方面：1、空氣預(yù)熱器中煙氣中NH3和SO3的濃度；2、空氣預(yù)熱器本體結(jié)構(gòu)。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/415一、空氣預(yù)熱器中煙氣中NH3和SO3濃度的影響分析對于SO31、煤種的硫份，直接影響燃燒生成的SO3數(shù)量；；2、煙氣中飛灰的無機成分（主要是釩，會隨飛灰附著在金屬受熱面上，對SO2轉(zhuǎn)化為SO3有催化作用）3、SCR催化劑中釩的含量，同樣對SO2轉(zhuǎn)化為SO3有催化作用。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/416一、空氣預(yù)熱器中煙氣中NH3和SO3濃度的影響分析對于NH31、進入催化劑之前NH3/NOx混合均勻性；2、煙氣溫度，不能過高或過低；3、SCR催化劑的催化活性；4、流場問題。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/4164、流場問題。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/416煙氣脫硝裝置運行過程中，除了極端工況造成短時間內(nèi)過量噴氨外，當(dāng)氨噴射系統(tǒng)設(shè)計不當(dāng)，煙、氣流場分布不均勻或者噴氨格柵局部噴嘴被堵塞時，也會造成反應(yīng)器出口局部區(qū)域的氨逃逸過量。不同程度的氨逃逸是造成空預(yù)器堵塞的主要原因。對于煙氣脫硝裝置，除通過氨噴射系統(tǒng)、導(dǎo)流系統(tǒng)、混合系統(tǒng)的設(shè)計提高煙氣流場的分布均勻性外，日常運行過程中還需嚴(yán)格控制噴氨量，防止過度噴氨。并定期進行氨噴射系統(tǒng)的噴氨流量平衡調(diào)整，防止局部過大氨逃逸。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/417除了以上因素，鍋爐燃料的其它特性也會影響NH3、SO3和ABS的形成。影響最大的因素有：（1）氮、氧和揮發(fā)分（影響NOx的生成）；（2）氯，增加了空氣預(yù)熱器的腐蝕；（3）飛灰中的氧化鈣和氧化鎂，會影響SO3的濃度；（4）釩，主要存在于燃油設(shè)備中，會增加SO2的氧化。由于煤種這些物質(zhì)含量不同，會影響煙氣中的NOx含量，從而需要對SCR系統(tǒng)做出相應(yīng)的調(diào)整，如果運行操作不當(dāng)?shù)脑捑蜁斐砂碧右莸脑黾?。。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/418二、空氣預(yù)熱器本體結(jié)構(gòu)的影響分析1、換熱元件的類型回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的換熱片通常有兩種形式：開式和閉式。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/419二、空氣預(yù)熱器本體結(jié)構(gòu)的影響分析1、換熱元件的類型所有商業(yè)運行的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器的換熱元件都是由換熱片按照一定的順序組成供流體通過的通道來傳遞熱量。如圖示出的一種閉式換熱片（型號：NotchedFlat6mm）。閉式換熱片是由一系列凹型金屬片倚靠在平板上構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)分隔出很多個獨立的流體通道，氣體從這些通道流過時，相互之間不接觸。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/420二、空氣預(yù)熱器本體結(jié)構(gòu)的影響分析1、換熱元件的類型雙波紋式換熱片（DU）是一種典型的開式換熱元件，如圖4所示。這種換熱元件波紋狀的換熱片之間相互搭接，不形成獨立的流體通道，氣體從開式換熱元件通過時相互之間可以接觸。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/421二、空氣預(yù)熱器本體結(jié)構(gòu)的影響分析1、換熱元件的類型開式或是閉式換熱元件的選擇受到多種因素的影響。從吹灰效果的角度來看，閉式換熱元件的吹灰效果要比開式換熱元件的吹灰效果好。這是因為對于閉式換熱元件，吹灰介質(zhì)的能量能夠有效的集中在某個通道內(nèi)，而不會擴散到相鄰?fù)ǖ纼?nèi)，這樣會得到更好的吹灰效果。而對于開式換熱元件，吹灰介質(zhì)的能量會擴散到相鄰?fù)ǖ乐?，沉積物受到的吹灰能力相對就弱一些。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/421二、空氣預(yù)熱器本體結(jié)構(gòu)的影響分析1、換熱元件的類型加裝SCR系統(tǒng)后空預(yù)器冷段換熱元件通常采用局部封閉高吹灰通透性的波形，如FNC或DNF替代傾斜的雙層皺紋形，使元件表面沉積的飛灰易于被吹灰器清掃。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/422二、空氣預(yù)熱器本體結(jié)構(gòu)的影響分析2、換熱段的長度/特性（單層或是分層）加熱元件的長度和使用單層或是分層的換熱元件影響到硫酸氫銨沉積的嚴(yán)重程度?？諝忸A(yù)熱器的冷端、中間段和熱端換熱元件的長度直接影響到空氣預(yù)熱器的溫度特性。這個溫度特性直接決定了硫酸氫銨的沉積位置。一般來說，較短的中間段換熱元件有更高的堵塞可能性。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/423二、空氣預(yù)熱器本體結(jié)構(gòu)的影響分析2、換熱段的長度/特性（單層或是分層）傳統(tǒng)的空氣預(yù)熱器設(shè)計冷端的長度只有300mm，從德國開始，然后是日本和美國相繼增加了冷端的長度至1200mm。這樣修改的目的是確保硫酸氫銨生成的溫度區(qū)間和酸露點溫度都在同一個換熱元件內(nèi)。當(dāng)然必須要注意的是空氣預(yù)熱器換熱元件的溫度特性受到了很多因素的影響：元件的材料、口徑和旋轉(zhuǎn)速度，這些在換熱元件設(shè)計時都必須考慮進去。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/424二、空氣預(yù)熱器本體結(jié)構(gòu)的影響分析2、換熱段的長度/特性（單層或是分層）另一方面，由于層與層之間存在機械破壞，當(dāng)流體通過兩層之間的分界面時，會產(chǎn)生擾動，這種擾動有利于硫酸氫銨沉積物的形成。所以在進行空預(yù)器受熱面分層設(shè)計時，要避免層與層之間的分界面在硫酸氫銨沉積的區(qū)域處。有分層的空氣預(yù)熱器中，上游換熱器模塊的尾部邊緣和下游換熱器模塊的前部邊緣都是容易發(fā)生沉積的區(qū)域。五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/425二、空氣預(yù)熱器本體結(jié)構(gòu)的影響分析3、換熱元件的材料選擇由于空氣預(yù)熱器中換熱元件暴露在易腐蝕性、含塵的煙氣環(huán)境下，所以換熱器元件的材質(zhì)選擇必須謹(jǐn)慎。在前些年，碳鋼和低合金耐腐蝕鋼（LACR）被廣泛的用來制作換熱器元件。但是后來發(fā)現(xiàn)在硫酸氫銨容易生成的區(qū)域使用鍍搪瓷材料能夠降低硫酸氫銨的沉積速率和酸的腐蝕速率。鍍搪瓷的換熱元件主要有以下優(yōu)點：五、空氣預(yù)熱器堵塞影響因素分析2023/2/426二、空氣預(yù)熱器本體結(jié)構(gòu)的影響分析3、換熱元件的材料選擇-鍍搪瓷材料的優(yōu)點：卓越的耐腐蝕能力高強的耐機械和熱沖擊能力耐氣流沖刷和磨損能力六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/427客觀的講，逃逸氨在SCR煙氣脫硝系統(tǒng)中是不可避免的，而SO3的體積在SCR煙氣脫硝系統(tǒng)中也必然是會有所增加，而生成硫酸氫銨的溫度區(qū)間恰好與空氣預(yù)熱器中換熱元件的溫度區(qū)間有重疊。所以當(dāng)火電廠增加SCR脫硝系統(tǒng)之后，在空氣預(yù)熱器中必然會有硫酸氫銨的出現(xiàn)。但是優(yōu)秀的SCR脫硝系統(tǒng)設(shè)計、空氣預(yù)熱器系統(tǒng)設(shè)計和良好的運行操作維護是可以很大程度減輕或者避免硫酸氫銨對空氣預(yù)熱器的負(fù)面影響。六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/427減輕堵塞的措施氨逃逸量控制SO3生成量控制運行溫度控制空預(yù)器改造六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/427減輕堵塞的措施氨逃逸量控制采用預(yù)留催化劑層的方法控制氨逃逸率。根據(jù)脫硝出口NO分布情況調(diào)整氨的分布,實現(xiàn)脫硝系統(tǒng)噴氨優(yōu)化,提高氨分布均勻性,促進反應(yīng)完全達到降低氨逃逸量的目的。氨逃逸量測量表布置應(yīng)符合HJ/T75—2007《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》要求,安裝在煙道直管段且煙氣成分分布均勻的適當(dāng)?shù)奈恢?所測數(shù)據(jù)應(yīng)具有代表性,并保證監(jiān)測儀表正常穩(wěn)定工作,發(fā)現(xiàn)氨逃逸量過高,立即對SCR系統(tǒng)運行狀態(tài)進行調(diào)整。六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/427減輕堵塞的措施SO3生成量控制煙氣中的SO3一部分來自于爐膛燃燒,煙氣在氧濃度高、溫度高的燃燒區(qū)停留時間越長,SO3的生成量就越多。因此為抑制NOx生成而采用的低過量空氣系數(shù)燃燒或濃淡燃燒法,形成的富燃料燃燒的還原性氣氛也有助于降低爐膛中SO3的生成。此外,通過低硫煤的摻混燃燒、向爐膛內(nèi)噴入鈣鎂等措施也可減少SO3的生成量。六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/427減輕堵塞的措施SO3生成量控制另一部分來自催化劑對SO2的轉(zhuǎn)化,其反應(yīng)方程式如下:催化劑的選型,對于V2O5類商用催化劑,釩的擔(dān)載量不能太高,通?？刂圃?%左右可減少SO2氧化,同時,減少催化劑孔道的壁厚也可降低SO2氧化率。此外,采用提高催化劑活性組分WO3

含量,亦可抑制SO2

氧化。六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/427減輕堵塞的措施運行溫度控制SCR脫硝催化劑的反應(yīng)溫度一般在320～400℃,SCR裝置最低運行溫度必須高于催化劑最低溫度限值。當(dāng)運行溫度低于該值時,催化劑活性下降,噴入的氨無法被有效利用,從而形成較高的氨逃逸。如果運行溫度長期過低,尤其是處于NH4HSO4液態(tài)溫度區(qū)間時,NH4HSO4長期粘附在催化劑層不易清除,將導(dǎo)致催化劑活性明顯降低,甚至導(dǎo)致催化劑活性的不可恢復(fù)性破壞。在低于NH4HSO4露點溫度的條件下,連續(xù)運行的時間必須控制在300h以內(nèi),同時每層催化劑各點的溫度必須在270℃以上。六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/427減輕堵塞的措施運行溫度控制鑒于當(dāng)前嚴(yán)格的環(huán)保政策要求,在低鍋爐負(fù)荷下仍需要保證脫硝裝置的正常投運,因此對于長期低負(fù)荷運行的機組應(yīng)設(shè)置調(diào)溫旁路,提高反應(yīng)區(qū)溫度,在提高脫硝效率的同時降低氨逃逸率,提高空預(yù)器入口煙氣溫度,減輕空預(yù)器腐蝕和堵灰。六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/427減輕堵塞的措施空預(yù)器改造合并布置中、低溫段,由于NH4HSO4沉積區(qū)域主要在空預(yù)器的中、低溫段,為避免兩段連接間隙內(nèi)的NH4HSO4堵塞搭橋,將低溫冷段和中溫段合并為一段,通常將低溫段傳熱元件從300mm增高到1000mm左右,保證全部NH4HSO4在該區(qū)域內(nèi)完成凝結(jié)和固化。同時,傳熱元件內(nèi)部封閉型的氣流通道,可使吹灰強度最小程度地衰減,保證吹灰效果。六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/427減輕堵塞的措施空預(yù)器改造優(yōu)化傳熱元件選型,預(yù)熱器低溫段傳熱元件板型及材料的選取應(yīng)充分考慮到元件的防結(jié)露、抗腐蝕及堵灰性。煙氣在通過低溫段傳熱元件時應(yīng)以層流形式流動,使元件不易積灰。采用高吹灰通透性的封閉通道波形傳熱元件,能大幅提高吹灰及清洗效果。選材方面,由于SCR脫硝裝置的運行,傳統(tǒng)方法所采用的考登鋼已不能滿足在NH4HSO4

存在條件下的防腐要求。搪瓷傳熱元件在傳熱、防腐性能上優(yōu)于考登鋼,價格便宜,因此可將冷段更換為搪瓷表面?zhèn)鳠嵩?將金屬與NH4HSO4隔離,搪瓷光滑的表面也可減少積灰并有利于清掃,原高溫段傳熱元件可繼續(xù)保留使用。要嚴(yán)格控制搪瓷的質(zhì)量,搪瓷層要有一定的厚度保證使用壽命,嚴(yán)格控制搪瓷層的微孔和裂紋,防止煙氣滲入腐蝕低溫傳熱元件,引起搪瓷層開裂或者脫落。六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/427減輕堵塞的措施空預(yù)器改造增強清灰效果,良好的清灰效果可提高傳熱元件表面光潔度,進而減輕NH4HSO4的結(jié)垢程度。由于NH4HSO4具有很強的粘性,需采用高壓蒸汽(空氣)清灰裝置強力吹掃,此外,NH4HSO4具有較好的水溶性,在積灰情況較重,空預(yù)器進出口差壓增加較大時,可采用高壓水流進行清洗,形成雙介質(zhì)(蒸汽、高壓水)吹灰。一般情況下,經(jīng)高壓水清洗后,空預(yù)器阻力可恢復(fù)到正常水平。清灰裝置在運行中可能會被部分轉(zhuǎn)子?xùn)偶苷趽跚寤衣窂?導(dǎo)致局部清灰效果差,在不影響空預(yù)器整體結(jié)構(gòu)的條件下,應(yīng)考慮對這部分轉(zhuǎn)子?xùn)偶苋∠蜻M行改造,保證清掃路徑的暢通。六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/427減輕堵塞的措施空預(yù)器改造六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/427減輕堵塞的措施空預(yù)器改造降低漏風(fēng)率,回轉(zhuǎn)式空預(yù)器是一個轉(zhuǎn)動機械,不可避免地存在漏風(fēng)問題,空預(yù)器漏風(fēng)會導(dǎo)致傳熱效果變差,傳熱元件溫度下降,進而擴大NH4HSO4結(jié)垢的范圍?；剞D(zhuǎn)式空預(yù)器一般采用雙密封技術(shù),漏風(fēng)主要為密封漏風(fēng)和攜帶漏風(fēng)。攜帶漏風(fēng)不可避免,密封漏風(fēng)主要由空預(yù)器的各密封間隙決定,可以在檢修和運轉(zhuǎn)中進行調(diào)整?？疹A(yù)器的密封包括有徑向密封、軸向密封、環(huán)向密封和中心筒密封。在運行及檢修過程中,最常見的空預(yù)器缺陷是其密封間隙不合理,實際間隙與設(shè)計值存在較大的差別,因此要進行調(diào)整改造,實際運行中控制好密封間隙,對磨損嚴(yán)重的密封片和密封板進行更換,以減小漏風(fēng)間隙降低漏風(fēng)率,提高傳熱效果,減少NH4HSO4結(jié)垢的范圍。六、空氣預(yù)熱器堵塞的預(yù)防和治理方法2023/2/429隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格,越來越多的燃煤電廠選擇應(yīng)用SCR工藝脫硝,由于其工藝特點,不可避免地會對空預(yù)器帶來腐蝕及堵塞的不利影響,做好脫硝系統(tǒng)的優(yōu)化運行調(diào)整,對空氣預(yù)熱進行合理的選型及改造,可最大程度減小SCR工藝對空預(yù)器帶來的不利影響,在保證NOx達標(biāo)排放的同時,實現(xiàn)安全生產(chǎn)。七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4311.電廠概況電廠裝機容量為2×330MW燃煤供熱機組，同步建設(shè)脫硫、脫硝裝置。#1機組于2011年1月投產(chǎn)。#2機組于2011年4月投產(chǎn)，脫硝裝置采用選擇性催化還原脫硝（SCR）工藝，SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的還原劑采用液氨蒸發(fā)方案，設(shè)計脫硝效率不低于60%?，F(xiàn)有空預(yù)器在同步建設(shè)時已按照兩段布置，冷端鍍搪瓷處理，以防硫酸氫銨腐蝕和堵塞。七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4312.現(xiàn)場照片-

A側(cè)空預(yù)器冷端七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4312.現(xiàn)場照片-

A側(cè)空預(yù)器熱端七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4312.現(xiàn)場照片-

A側(cè)SCR反應(yīng)器底層催化劑七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4312.現(xiàn)場照片-

A側(cè)SCR反應(yīng)器頂層催化劑七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4312.現(xiàn)場照片-

A側(cè)除塵器頂部七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4312.現(xiàn)場照片-

A側(cè)除塵器內(nèi)壁七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4312.現(xiàn)場照片-

A側(cè)引風(fēng)機葉片七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4312.現(xiàn)場照片-

B側(cè)空氣預(yù)熱器冷端七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4312.現(xiàn)場照片-

B側(cè)SCR反應(yīng)器底層催化劑七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4312.現(xiàn)場照片-

B側(cè)SCR反應(yīng)器頂層催化劑七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4312.現(xiàn)場照片-

B側(cè)除塵器頂部七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4312.現(xiàn)場照片-

B側(cè)除塵器內(nèi)壁七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4313.空預(yù)器壓力變化情況自2013年8月以來，整個系統(tǒng)運行情況較為正常，空預(yù)器A、B兩側(cè)阻力差異不明顯，至2013年12底開始，空預(yù)熱器A側(cè)阻力出現(xiàn)較快速度的增長，A側(cè)排煙溫度有著較快速度降低。由于A側(cè)煙風(fēng)系統(tǒng)差壓增大大，機組被迫降低負(fù)荷運行，只能運行到滿負(fù)荷的70%。A側(cè)阻力增大，排煙溫度過低也導(dǎo)致一系列問題。七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4314.脫硝運行情況

通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)調(diào)取發(fā)現(xiàn)電廠#1機組A、B兩側(cè)噴氨量偏大，噴氨過量較為嚴(yán)重；NOx出口控制濃度過低，一般低于60mg/Nm3；根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)顯示氨逃逸儀表長期未能正常投運，A側(cè)出口NOx測量1月份-3月份連續(xù)未能正常運行；電廠在A側(cè)空預(yù)器堵塞嚴(yán)重后，主動調(diào)整A側(cè)噴氨量低于B側(cè)噴氨量。此外，通過調(diào)取電廠SCR入口煙氣溫度，電廠在去年8月份90%負(fù)荷時，入口煙氣溫度為340℃左右，60%負(fù)荷時入口煙氣溫度為300℃左右，12月份空預(yù)器開始堵塞時，SCR入口煙氣溫度為285℃左右，隨著A側(cè)空預(yù)器的堵塞加重，A側(cè)SCR反應(yīng)器溫度不斷下降，到停機前，已降至240℃左右。電廠長期連續(xù)在低于最低噴氨溫度（根據(jù)設(shè)計文件315℃）下噴氨運行脫硝裝置。七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/4315.空預(yù)器堵塞原因分析A.燃煤煤質(zhì)的變化

元素單位設(shè)計煤種現(xiàn)實際煤種Car%50.2543.5Har%3.082.72Oar%4.253.13Nar%0.931.2Sar%0.931.5Vdaf%27.8724.55Aar%34.5638.95收到基低位發(fā)熱量MJ/kg19.2317.60目前實際燃燒煤質(zhì)灰分和硫分都有所增加，而燃煤熱值降低，這將導(dǎo)致燃煤量上升，加大SO2和煙塵的生產(chǎn)量，燃煤硫分及灰分的增加導(dǎo)致煙氣中粉塵及SO3濃度增大，這是造成空預(yù)器堵塞的因素之一。而且硫分增加也會導(dǎo)致最低噴氨溫度增加。七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/431B.脫硝設(shè)施運行不正常電廠原脫硝設(shè)計效率為60%，實際入口NOx濃度為400mg/Nm3，設(shè)計出口NOx濃度低于160mg/Nm3，現(xiàn)電廠運行要求NOx濃度低于100mg/Nm3，相應(yīng)脫硝效率遠(yuǎn)超設(shè)計效率，實際運行中控制出口NOx濃度更低，低于60mg/Nm3，脫硝控制效率更高，長期超過原裝置設(shè)計出力，將會導(dǎo)致氨逃逸增高。根據(jù)電廠運行情況，機組負(fù)荷率較低，波動較大。由于氨逃逸表及NOx濃度測量表不準(zhǔn)確，一方面NOx波動較高時，為保證NOx達標(biāo)排放，增加噴氨量，此時氨逃逸亦同時增加；另一方面低負(fù)荷下電廠煙氣溫度低于最低噴氨溫度315℃，脫硝裝置仍投入運行，低溫下催化劑活性較低，噴入的氨無法正常發(fā)生脫硝反應(yīng)，導(dǎo)致氨逃逸值增加。七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/431C.硫酸氫銨的影響一方面，由于燃煤煤質(zhì)硫分增加，同時脫硝設(shè)施運行不正常導(dǎo)致氨逃逸值增加，形成硫酸氫銨的量增加。另一方面，正常情況下硫酸氫銨在空預(yù)器換熱元件表面發(fā)生粘附和結(jié)灰的溫度區(qū)間為150～220℃，夏天排煙溫度高，發(fā)生硫酸氫銨的區(qū)域面積較小，入冬以來排煙溫度低，電廠空預(yù)器未設(shè)置暖風(fēng)器，特別是低負(fù)荷狀態(tài)下發(fā)生硫酸氫銨粘附的區(qū)域面積擴大，在灰分較高的情況下，發(fā)生堵塞的幾率增加。因此，低負(fù)荷狀態(tài)下發(fā)生硫酸氫銨粘附和腐蝕，若低負(fù)荷時間較短，負(fù)荷提高后溫度升高，可在一定程度上緩解硫酸氫銨的粘附程度，但若發(fā)生粘灰或包裹等情況則該部分堵塞無法恢復(fù)。根據(jù)“現(xiàn)場灰成分分析報告”，空預(yù)器冷端NH4+含量達到4.3%，說明氨逃逸量過大，通過空預(yù)器冷端的堵塞情況分析可知，在空預(yù)器冷端形成大量的硫酸氫銨。除塵器中灰成分檢測出大量NH4+，進一步印證氨逃逸量過大造成大量硫酸氫銨生產(chǎn)。七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/431現(xiàn)場灰成分分析報告

取樣位置NH4+含量（%）SO42-含量（%）A側(cè)空預(yù)器冷端4.324.6引風(fēng)機處9.214.8A側(cè)袋式除塵器內(nèi)（白色結(jié)晶物）8.119.4A側(cè)袋式除塵器內(nèi)（白色結(jié)晶物與塊狀垢樣混合樣）15.87.3袋式除塵器表層灰樣8.765.1七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/431D.

阻力變化及流場不均影響電廠在2013年12月底，由于某種原因造成A側(cè)空預(yù)器阻力高于B側(cè)阻力，造成煙氣的流場分布不均勻，A側(cè)煙氣量小，導(dǎo)致A噴氨量過量情況更加嚴(yán)重，A側(cè)更易于生產(chǎn)NH4HS04；A側(cè)煙氣流速慢，煙塵更易于附集；導(dǎo)致A側(cè)阻力不斷增大，流場分布更加不均勻，A側(cè)排煙溫度越來越低，更利于NH4HS04的附著產(chǎn)生，形成惡性循環(huán)。七、駐馬店空預(yù)器堵塞情況分析2023/2/43