1000MW機組空預器堵塞的原因及運行措施

劉海鵬+范允峰

摘 要：近幾年，為響應環保要求，全國各地火力發電企業陸續增加了煙氣脫硝系統，以降低NOx排放濃度。同時，脫硝系統系統投運后，開始出現空預器嚴重堵塞等一些新的問題。本文從空預器堵塞的原因分析、解決方法等方面做了詳細的介紹，能夠有效控制空預器的堵塞問題，對全國各地煙氣脫硝系統的運行具有較好的指導意義。

關鍵詞：脫硝；空預器；堵塞

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.24.031

1 SCR煙氣脫硝型式簡介

鄒縣電廠1000MW機組脫硝系統采用高灰型選擇性催化還原煙氣脫硝（SCR）工藝，采用液氨為還原劑。按“2+1”模式布置催化劑及支撐，備用層在最下層。設2臺SCR反應器，不設反應器旁路和省煤器旁路。初裝2層催化劑時，在鍋爐正常負荷范圍內，SCR入口NOx濃度設計為400mg/Nm3，性能考核試驗時的脫硝效率不低于80%。脫硝效率不低于75%，NOx排放濃度不超過100mg/Nm3。煙氣脫硝SCR系統（指從鍋爐省煤器出口至空預器入口膨脹節之間與SCR系統接口范圍內的部分）的整體阻力不大于800Pa，安裝備用層催化劑后的脫硝系統阻力不大于1000Pa。脫硝系統整套裝置的可用率每年不小于98%。在BMCR滿負荷條件下，原煙氣中NOx含量為400mg/Nm3時，液氨耗量為350kg/h。

噴入反應器煙道的氨氣空氣混合氣為稀釋后氨體積濃度小于5%的混合氣體。每臺鍋爐設兩臺稀釋風機，一運一備。稀釋風機采用離心風機，滿足鍋爐40～100%BMCR負荷下的正常運行，并留有一定裕度。每臺稀釋風機的風量裕度不低于10%，風壓裕度不低于20%。稀釋風機和氨/空氣混合系統布置在SCR反應器本體氨注入口附近。

催化劑能滿足煙氣溫度不高于420℃的情況下長期運行，同時催化劑應能承受運行溫度450℃不少于5小時的考驗，而不產生任何損壞。

2 SCR煙氣脫硝投運后造成空預器堵塞的原因分析

（1）氨逃逸高，NH3和SO3結合生成硫酸氫銨。1）噴氨格柵未調平或部分催化劑堵塞，局部區域噴氨量過大，造成氨逃逸偏高；2）催化劑局部積灰或失效，造成氨逃逸高；3）脫硝入口NOx偏高，噴氨量過大；4）脫硝入口煙溫過低，脫硝未退出。

（2）空預器吹灰器配置不全或吹灰效果差。1）未配置空預器蒸汽吹灰器；2）吹灰壓力、溫度不足，吹灰效果差，低溫蒸汽不但起不到吹灰效果，反而增加了空預器堵灰的程度；3）未按規定進行吹灰或吹灰次數少，造成空預器差壓升高；4）配置的聲波吹灰器吹灰頻次偏低。

（3）入爐煤硫份過高。入爐煤硫份過高，產生過多的硫酸氫銨，堵塞空預器。

（4）其它原因。冬季，送風溫度低，空預器排煙溫度低于酸露點溫度，造成酸結露、積灰。

省煤器輸灰系統故障，積灰進入催化劑及空預器系統，影響脫硝效率，并造成空預器堵灰。

3 防止空預器堵塞的措施

主要從降低氨逃逸、保證空預器吹灰效果等方面著手，減少硫酸氫氨的生成，及時清除空預器蓄熱元件上積存的附著物，避免空預器堵塞。

（1）加強入爐煤摻配摻燒管理，嚴格控制脫硝機組入爐煤硫份，防止硫份過高，產生過多的硫酸氫銨，堵塞空預器。

（2）嚴格控制氨逃逸不超標，減少硫酸氫銨的產生，防止堵塞空預器。1）噴氨格柵調平與維護。①優化調整噴氨格柵調門開度，使各區域噴氨流量與NOx流場相匹配，減少因局部區域氨氣過噴導致逃逸氨超標；②定期對噴氨格柵吹掃，防止個別管路堵塞，造成局部區域氨氣過噴導致逃逸氨超標；③機組停運后，檢查噴氨格柵堵塞情況，并進行清理疏通；④機組檢修啟動后，重新對噴氨格柵進行一次調平標定。2）加強催化劑的運行監視和維護工作。①加強脫硝聲波吹灰器的檢查與維護，每半月進行一次聲波吹灰器逐只投運試驗，發現聲音異常及時處理；②停爐后，檢查催化劑積灰、磨損情況，進行必要的修復和清理；檢查密封片情況并調整間隙，避免出現煙氣旁路；③按規定對催化劑進行壽命評估，必要時增加第三層催化劑或更換失效催化劑，提高反應效率，降低氨逃逸；④每天進行一次脫硝系統儀用氣罐底部放水工作，防止儀用氣帶水造成聲波吹灰器的堵塞。3）脫硝裝置入口NOx濃度嚴格按照設計標準控制，避免過量噴氨，造成氨逃逸超標。4）嚴密監視脫硝出口氨逃逸濃度，控制氨逃逸在標準范圍內。

（3）加強空預器吹灰管理，防止空預器堵塞。1）定期進行空預器吹灰，發現空預器差壓有明顯上升趨勢時，應增加吹灰次數；2）空預器蒸汽吹灰前應充分疏水，防止吹灰蒸汽帶水，并保證一定的過熱度；3）空預器吹灰壓力要滿足設計要求。空預器吹灰壓力過低，無法保證吹灰效果；吹灰壓力過高容易吹損蓄熱元件，一般保持吹灰器進汽閥后進汽壓力在0.8MPa～1.5MPa之間；4）空預器高聲強吹灰器應投入連續循環運行，發現異常及時處理；5）鍋爐啟動時應連續投入空預器高聲強吹灰器和脫硝聲波吹灰器；6）加強空預器蒸汽吹灰器進汽閥門的綜合治理。停爐后對空預器蒸汽吹灰器進汽閥和吹灰槍進行檢查處理，保證運行中不發生濕蒸汽泄漏到空預器蓄熱元件上；運行期間，空預器吹灰系統有缺陷及時處理。

（4）脫硝入口煙溫低于催化劑要求最低煙溫時，檢查煙溫低聯停噴氨保護動作正常，否則手動停止噴氨。

（5）機組啟動過程中，提高煤粉燃盡率，減少不完全燃燒產物的生成，防止未燃盡煤粉和油污粘附在空預器蓄熱元件上。

（6）低溫季節及時投入暖風器系統，防止煙溫降至酸露點以下，造成腐蝕及堵灰。

（7）確保省煤器輸灰系統運行正常。加強省煤器灰斗料位的監視和控制，保持低料位運行，發現省煤器輸灰系統堵塞，立即處理。停爐后檢查省煤器灰斗真實料位，徹底疏通輸灰管線。

（8）加強對空預器差壓的監視，發現差壓異常升高，采取相應的處理措施。

（9）定期檢測飛灰氨含量，判斷氨逃逸變化趨勢。

（10）加強CEMS系統的管理和維護，保證各參數準確可靠，防止因數據不準，造成噴氨量過大，氨逃逸過高，造成空預器堵塞。

（11）做好停爐后空預器的高壓水清洗工作。

機組停運檢修期間，根據空預器蓄熱元件積灰情況，進行高壓水沖洗，并保證沖洗效果，沖洗結束后充分干燥，防止鍋爐啟動時大量灰粒粘貼到換熱元件。

4 運行效果

鄒縣#8機組脫硝系統為2014年5月正式投運，通過采取以上有效預防措施后，機組連續運行15個月后A空預器差壓從1150Pa緩慢上升到1250Pa，B空預器差壓從1180Pa緩慢上升到1280Pa。空預器差壓雖有所升高，但未出現嚴重堵塞和機組帶負荷受限情況，在防止空預器堵塞方面取得了較好的效果。

參考文獻：

[1]鄒縣發電廠《1000MW機組脫硝運行規程》[S].

作者簡介：劉海鵬（1976-），本科，工程師，主要從事：電站鍋爐運行、技術管理工作。endprint