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【烧锅炉的孩子】空预器的积灰控制

 福州电校焊接班 2018-11-23
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前言

     空气预热器的腐蚀、积灰,使预热器传热性能下降,排烟温度升高。近代回转式空气预热器的腐蚀积灰,分为结露型积灰和硫酸氢氨型积灰两种类型。解决结露型积灰的重点措施是控制好空气预热器的冷端综合温度;解决硫酸氢氨型积灰的重点措施是严格控制脱硝装置(SCR)出口的氨逃逸率和降低SO2向so3的转换率。

     氨逃逸的运行监督

    我国电站锅炉的SCR系统均将氨逃逸率ε的实时信息引入DCS,便于运行人员进行监视,一般控制ε<>μL/L。目前,氨逃逸监督的主要问题是ε的测试精度不够或显示值不准,甚至变化趋势错乱。在此种情况下,可利用机组功率、喷氨量、SCR进出口的NOx等实时信息,计算按逃逸率ε和氨氮比。

   
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控制

氨逃逸率的控制

1)脱硝效率控制。氨逃逸率与与脱硝效率的关系如图8-11所示。喷入脱硝系统的氨通常多于理论氨量。反应后SCR出口烟气中多余的氨成为氨逃逸。NOx脱除效率随氨逃逸的增加而提高,在某一个氨逃逸率后达到一个渐进值。片面追求脱硝效率的提高,不仅会增大喷氨量,提高脱硝成本,还会增大氨逃逸率,导致空气预热器堵灰。因此在脱硝效率已对SCR出口 NOx浓度影响不大的情况下,可适当降低NOx的脱除效率,控制氨逃逸率的增加。从图8-11中曲线看出,只要控制喷氨量使脱硝效率低于70%,即可维持氨逃逸率不超过1.0μL/L。

2)沿SCR宽度的喷氨量分布的适应性调整。

通过喷氨量的适应性调整,一般都可将SCR出口的NOx的浓度分布偏差从30%~40%减小到10%以下。该调整的原则是:SCR上游喷入的氨量分布应与NOx的截面分布相适应,即当NOx浓度分布均匀时,喷氨量也要均匀;NOx浓度分布不均匀时,喷氨量则与NOx的浓度保持一致,即局部NOx浓度高处喷氨多些,局部NOx浓度低处喷氨少些甚至不喷。为此应进行各喷氨支管的入口阀门优化开度调整试验。试验目标为SCR出口NOx均匀性和氨逃逸率的平均值。用网格法实测出口截面上的NOx浓度并计算出各点氨逃逸率,直至均匀性最好、氨逃逸率平均值最低。

   3)炉内燃烧工况调整。炉内燃烧为减少氨逃逸所做的调整,包括以下几个内容。

    A.避免烟气流量不均和氧量分布不均。通过一次风粉均匀性调整和二次风挡板开度调节,改善沿炉膛宽度方向的烟气流量偏差和氧量分布均匀性,避免两个平行SCR烟道内,烟气流量大的烟道引起喷氨量过分增加以及NOx浓度的无规律悬殊分布,降低氨逃逸率的平均值。

    B.升降负荷的氧量跟踪。在总的氧量设定下,若送风控制不及时,极易产生降负荷时氧量偏高、升负荷是氧量偏低的情形,相应烟气中NOx浓度也会大起大落,使喷氨量和氨逃逸动态增加。某600MW锅炉负荷变动时负荷—氧量—NOx变化实时曲线如图8-12所示。从图8-12看出,在动态变化过程中,氧量变化总体趋势与负荷变化相反,说明风量调节存在滞后。而NOx浓度与氧量的正向关联则没有时差

    C.增加炉内燃烧脱氮比例。在锅炉飞灰含碳量允许的前提下,适当开大SOFA燃尽风挡板开度,增加炉内燃烧脱氮份额,降低省煤器出口NOx浓度,减轻SCR装置的负荷及喷氨量。多层燃尽风部分投入时,推荐采用全开/全关方式,并尽可能保持上层投入。

    D.低负荷下提高省煤器出口温度。省煤器出口烟气温度小于或接近脱销最低允许烟气温度(一般为310℃~320℃)时,脱硫效率迅速降低,喷氨量和氨逃逸增加。已安装给水旁路或省煤器旁路烟道的锅炉,可利用旁路烟道挡板调节,提高SCR入口烟气温度至最低允许范围。此外,增加氧量的低负荷定值;暂停炉膛、对流受热面吹灰操作;超临界机组提高中间点温度定值等,都是提高、升SCR入口烟气温度的有效办法。但此时注意对低负荷炉膛温度和稳燃的影响。在没有进行省煤器分级的脱硝系统,排烟损失在低负荷下的小的升高是难以避免的

3.
其他

外部控制条件

北方电厂冬季投用锅炉暖风器,提高空气预热器出口烟温和金属壁温,不仅可以防止结露型腐蚀积灰,也有助于减轻硫酸氢氨型腐蚀积灰和降低空预器ABS区位置。图8-14所示为预热器出口烟温提高后,ABS区下移的计算示例,图8-14中纵坐标为ABS区上界距低温段顶端的距离。国内电厂在未进行  SCR脱销改造前,空气预热器的冷端综合温度一般按美国CE公司壁温曲线进行控制。SCR脱硝改造后,对于低硫分煤或硫酸氢氨型积灰轻微的锅炉,可仍按CE曲线控制预热器的冷端综合温度。对于空气预热器差压增长较快的锅炉,建议在美国CE壁温曲线的基础上提高10~15℃.

对于已投运了烟气余热水煤式暖风器的电厂,空气预热器出口烟温能提高到150~170℃.相应空气预热器出口热风温度提高3~5℃,锅炉效率不仅不降低反而提高。运行中如无其他限制,排烟温度不应设置高限,低温省煤器不应设置低限。

END

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