脫硝改造后的空預器在線沖洗方案及效果分析

王登香

(大唐淮南洛河發電廠，安徽 淮南 232008)

脫硝改造后的空預器在線沖洗方案及效果分析

王登香

(大唐淮南洛河發電廠，安徽 淮南 232008)

介紹了某發電廠3期鍋爐脫硝改造后煙風系統參數產生周期性晃動故障，指出故障是由空預器通流面堵塞引起的，提出了一種不停機的空預器在線沖洗方案。沖洗結果表明該在線沖洗方案效果良好。

空預器；堵塞；在線沖洗

1 概述

某發電廠6號爐采用的上海鍋爐廠有限公司生產的600 MW超臨界壓力直流鍋爐，是在消化吸收Alstom-Power Inc．USA公司超臨界鍋爐設計制造技術的基礎上研制的。該鍋爐為超臨界參數變壓運行螺旋管圈直流爐，采用單爐膛四角切圓燃燒方式，是一次中間再熱、平衡通風、固態排渣、全鋼構架懸吊結構、露天布置、Π型燃煤鍋爐，型號為SG-1918/25.4-M969。原空氣預熱器采用上海鍋爐廠空氣預熱器公司生產的容克式三分倉空氣預熱器，型號為2-32VI(T)-2185 SMRC。

2011年9-11月，6號機組進行商運后的首次大修，完成了脫硝技術改造工程，同時也完成了空氣預熱器傳熱元件的改造工作，全部更換了冷、熱端傳熱元件，將冷段換成鍍搪瓷換熱元件，中溫端部分保持不變。

2 空預器堵塞及原因分析

2014年，6號爐風煙系統在機組正常運行過程中出現異常，煙氣側壓差、爐膛負壓及一次風壓發生周期性晃動。機組負荷在570 MW時，6 A空預器煙氣側壓差達3.0 kPa，6 B空預器煙氣側壓差達4.1 kPa(額定負荷煙氣側壓差應為1.2 kPa)，熱一次風壓晃動為3.0 kPa(正常晃動為0.2 kPa)，爐膛負壓晃動幅度為600 Pa。由于空預器通流部分差壓增大，造成引風機出力嚴重不足，多次發生引風機搶風現象，嚴重影響機組安全運行及帶負荷能力(機組額定負荷630 MW，目前最高值530 MW)。根據上述現象進行分析，判斷6號爐A、B空預器發生不均勻性堵塞。

造成空預器通流部分堵塞的原因如下。

(1) 6號爐內脫硝噴氨格柵管道發生泄漏。3期脫硝工程技術改造時，爐內噴氨格柵管道未做防磨處理，由于磨損造成管道泄漏，導致煙氣與空氣混合不良，SCR出口氨逃逸增大并在空預器冷端生成硫酸氫銨，煙氣中的灰粘附在硫酸氫銨上，堵塞了空預器通流部分，致使空預器阻力增加。

(2) 脫硝系統催化劑活性下降。自2011年12月投運以來，6號爐脫硝系統已運行21 000 h，其催化劑設計使用壽命為25 000 h(或3年)。隨著脫硝系統催化劑使用年限的增加，催化劑活性下降，造成氨逃逸增加，在空預器冷端生成硫酸氫氨。由于硫酸氫氨粘性較大，煙氣中的灰塵粘附在其上面，導致空預器堵塞。

(3) 吹灰效果不良。5、6號爐脫硝系統催化劑吹灰裝置采用聲波吹灰器，聲波吹灰器以壓縮空氣為介質，使煙氣中的灰塵激振，避免煙氣中的灰塵附著在催化劑上。倘若灰塵沉積在催化劑上，將大大降低聲波吹灰器作用，導致催化劑活性作用降低，使氨氣與煙氣中的氮氧化合物反應減弱，造成氨逃逸增大，在空預器冷端產生硫酸氫銨，堵塞空預器。

鑒于此情況，必須停爐對空預器換熱元件進行沖洗，清除污垢。但停機處理耗時較長(至少10天)，對電廠的經濟性影響較大。通過查找資料、分析和研究，現提出不停機的空預器在線沖洗方案。

3 沖洗目標

采用進口的超高壓清洗設備，清洗噴頭為直噴、前沖式，使用壓力為200～800 kg/cm2，流量為50～90 L/min。沖洗車垂直往上仰洗，將冷端、中溫端的污垢清除、疏通，少量堵塞的灰垢經高壓水沖洗后隨排水管流出，大量沖洗水汽化后隨煙氣排出，從而疏通冷端、中溫端段，清除預熱器內板間夾雜的污垢，達到清洗目標。通過在線沖洗，確保沖洗最低目標為：在機組額定負荷下，6號爐空預器煙氣側壓差不大于2.0 kPa，熱一次風壓晃動不大于1.0 kPa。

4 沖洗前的準備工作

(1) 由專業沖洗施工隊伍技術負責人及鍋爐分場、運行二分場、設備負責人共同確認空預器冷端沖洗設備的開孔位置及沖洗水排水位置。

(2) 在現場按沖洗設備所需，搭設符合要求的鋼制腳手架操作平臺。

(3) 鍋爐分場根據沖洗車架設的位置，對空預器煙氣側出口底部煙道下方的清洗放水手動閥及管道進行疏通，便于排放少量的沖洗水。

(4) 沖洗單位將軌道、沖洗車放到沖洗操作平臺上，打開空預器煙氣側切口，將軌道推入空預器本體5.4 m處。軌道到位后，外部用槽鋼將軌道焊接固定在鋼梁上。軌道安裝后，將高壓水槍及拉桿固定在軌道中的沖洗車上。

(5) 沖洗前停止空預器本體和煙道吹灰12 h，保證其較高的排煙溫度，保持沖洗側空預器排煙溫度超過100 ℃，穩定機組負荷在400 MW以上。

5 沖洗過程

制定詳細的空預器在線沖洗運行措施，待條件具備后通知沖洗單位對其進行不停機在線沖洗。

5.1 6 B空預器沖洗過程

2014-04-19T21:00，對6 B空預器進行試沖洗，首次試沖洗壓力20 MPa，沖洗2 h后，所有參數正常；將沖洗壓力調至25 MPa，進行連續沖洗。至2014-04-20T20:00，第1遍沖洗結束。沖洗后風煙系統參數如下：機組負荷540 MW時，6 B空預器進、出口最大壓差2.3 kPa，最小壓差1.8 kPa；6 B熱一次風壓最大晃動1.1 kPa，最小晃動0.8 kPa。

2014-04-20T20:00，對6 B空預器進行第2遍沖洗，沖洗壓力為30 MPa，進行連續沖洗。至2014-04-23T03:00，第2遍沖洗結束。沖洗后風煙系統參數為：機組負荷540 MW時，6 B空預器進、出口最大壓差1.8 kPa，最小壓差1.5 kPa；6 B熱一次風壓最大晃動0.7 kPa，最小晃動0.5 kPa。

2014-04-23T03:00開始對6 B空預器進行第3遍沖洗，沖洗壓力為30 MPa。至2014-04-24T05:00，第3遍沖洗結束。沖洗后風煙系統參數為：機組負荷560 MW時，6 B空預器進、出口最大壓差1.7 kPa，最小壓差1.5 kPa；6 B熱一次風壓最大晃動0.7 kPa，最小晃動0.5 kPa。

5.2 6 A空預器沖洗過程

2014-04-24T11:30，開始對6 A空預器進行試沖洗，首次試沖洗壓力為20 MPa，沖洗2 h后，所有參數正常；將沖洗壓力調至25MPa，進行連續沖洗。至2014-04-26T07:00，第1遍沖洗結束。沖洗后風煙系統參數為：機組負荷570 MW時，6 A空預器進、出口最大壓差1.4 kPa，最小壓差1.3 kPa；6 A熱一次風壓最大晃動0.6 kPa，最小晃動0.4 kPa。

2014-04-26T07:00，開始對6 A空預器進行第2遍沖洗，沖洗壓力為27 MPa，進行連續沖洗。至2014-04-27T19:00，第2遍沖洗結束。沖洗后風煙系統參數為：機組負荷540 MW時，6 A空預器進、出口最大壓差1.3 kPa，最小壓差1.2 kPa；6 A熱一次風壓最大晃動0.6 kPa，最小晃動0.5 kPa。

2014-04-27T19:00，開始對6 A空預器進行第3遍沖洗，沖洗壓力為30 MPa，進行連續沖洗。至2014-04-29T07:00，第3遍沖洗結束。沖洗后風煙系統參數為：機組負荷540 MW時，6 A空預器進、出口最大壓差1.3 kPa，最小壓差1.2 kPa；6 A熱一次風壓最大晃動0.6 kPa，最小晃動0.5 kPa。

6 結束語

通過對6號爐A、B空預器進行不停機在線沖洗，機組帶負荷能力得到明顯提升。2014-04-28，機組負荷升至600 MW，煙氣側壓差1.4 kPa，熱一次風壓波動0.6 kPa，爐膛負壓晃動約100 Pa；同時6號爐引風機、送風機及一次風機電耗也明顯降低，避免了一次機組非計劃停運消缺，為電廠贏得了巨大的經濟效益，也為機組的安全經濟運行奠定了堅實的基礎。

2014-11-17。

王登香(1974-)，男，工程師，主要從事火電廠運行管理工作，email:wangdengxiang3685@163.com。