| [导读] 摘要：本文结合运行调整，对晋城热电有限公司300MW直接空冷机组空预器差压大,导致机组出力低现象及原因进行分析、并对解决这一问题的方法、过程及其治理后的效果进行了详细的阐述。 |
关键词：空预器；机组能耗；治理
国投晋城热电有限公司两台锅炉空预器为容克式三分仓空预器，为防止掺烧高硫煤加重空预器的冷端原件腐蚀，减缓脱销系统氨逃逸率过高对空预器的堵塞程度，2015年空预器冷端原件进行了镀搪瓷改造。改造后机组运行一年来，空预器差压改造前有了明显的改善，但在近期执行环保超低排外要求后，两天机组空预器换热原件都很快出现不同的堵塞现象。按照电科院2016年12月23日、24日锅炉尾部烟道实测数据显示：#1锅炉A侧空预器压差为2.1kpa，B侧空预器差压2.5kpa，#2锅炉A侧空预器压差为2.5kpa，B侧空预器差压2.7kpa，较11月份刚启动差压升高1-1.7kpa，目前空预器差压的升高影响到炉膛的氧量、炉膛的负压、机组电负荷的接带能力。 
1.空预器堵塞的现象及危害  1.1空预器器轻微堵塞
一次风、二次风、烟气差压增大，引风机、送风机、一次风风机电机电流较以往相比明显升高，引风机入口负压明显增大；如果两侧空预器堵塞程度不一致是，堵塞严重侧喷氨量偏低（烟气量少），堵塞轻微侧喷氨量偏大（烟气量大），且堵塞严重侧关闭送风机联络后排烟温度降低较多。
1.2空预器严重堵塞
机组运行炉膛负压出现周期性摆动，摆动周期与空预器旋转周期相吻合，极易引发送风机、引风机喘振现象，锅炉整体排烟温度明显升高；空 预器漏风率增大；空预器后一次风压降低锅炉带负荷能力下降，磨煤机入口温度降低；送、引风机电耗增大；
2.空预器堵塞的原因分析
2.1实际煤种与设计煤种偏差偏差较大
锅炉掺烧较高硫份煤种时，因酸落点温度降低，导致空预器冷端结露加重空预器冷端腐蚀；入炉煤热值低时，含灰量较大，相同符合下烟气量增加，空预器阻力增大，长时间掺烧含灰量较大的煤种时，锅炉受热面易发生空预器堵灰加剧现象。
2.2空 预器硫酸氢氨（NH4HSO4）堵塞
燃煤锅炉烟气中的SO2约有0.5%~1.0%被氧化成SO3，通过SCR系统后，催化将NOX还原成氮气的同时，伴随着1.0%的SO2氧化成S03。当烟气中的氨含量远高于SO3浓度时，主要生成干粉末状的硫酸氨[(NH4)2SO4]，不会对空预器 产生粘附结垢。当烟气中的SO3努牍高于逃逸的氨浓度时，主要生成NH4HSO4，NH4HSO4的物理特性为粘度较大，溶解温度在150~230℃左右[2]。虽然我公司空预 器低温段更换为镀搪瓷元件，将改造前低温段由300mm增加至1000mm,但运行中没有进行有效的吹灰，同样会发生严重堵灰的现象。镀搪瓷能有效降低硫酸氢氨的结垢速率，如果因吹灰过于频繁、吹灰压力过高将损坏搪瓷元件表层，也会将造成堵塞恶化，为此控制SCR装置逃逸率。提高空预 器冷端综合温度、合理控制氧量。合格进行锅炉吹灰时防止空预 器堵塞的关键所在。
2.3、氨逃逸浓度过高
氨逃逸率越大，过喷严重，空预器堵塞的速度越快[5]。对于SCR反应装置，除提高烟气流场的分布均匀性外，日常运行中，还应严格控制SCR入口喷氨量，防止因SCR测点故障或者测点故障判断失误导致过度喷氨。需定期进行氨喷系统的流量平衡调整，使得喷氨流场与烟气流场尽量一致，防止局部喷氨过大造成氨逃逸率的升高。
2.4、空预器吹灰蒸汽未达到设计值要求
空预器采用蒸汽吹灰时，如果疏水不畅或者时间过短，将会造成空预器吹灰蒸汽过热度不足，吹灰效果差[1]。空预器吹灰应保证其足够的过热度，一般过热度至少50℃及以上空预器吹灰器故障、减压阀调节性能不好，蒸汽带水，不但减弱吹灰效果，严重时还会在高温下与积灰泥化板结，加重空预器堵塞程度。
3、空预器防堵的治理过程
3.1、调高空预器冷端综合温度。（特别是冬季低负荷阶段）
有利于防止空 预器冷端低温腐蚀而导致的堵灰加剧现象。发现空 预器堵塞严重时（烟气侧差压2Kpa及以上），应开大堵塞严重侧一次风、二次风暖风器供气调门开度，同时注意高负荷下暖风器压力的控制，防止暖风器超压造成损坏而导致蒸汽内漏，加剧硫酸蒸汽的产生和灰粒板结，导致空 预器堵塞加剧。低负荷时注意暖风器压力，压力不足时及时导至其他压力高的汽源接待，保证期送风机，一次风机入口风温，从而保证空 预器冷端综合温度。
3.2、合格控制喷氨量
合理控制SCR出入口NOx含量及其相关参数调整，避免过调[1]。根据设计条件，每台炉SCR系统都有设计最大喷氨量（单侧200Kg/H）,当自动调节或者手动调整时，应注意不要超过此限值，若只有大量喷氨才能将NOx降低至超低排放值时，应考虑其他降低NOx措施的操作，例如关小燃烧器二次风门、开大燃尽风门、开大分级风门，适当降低氧量，通过配风调整炉内的燃烧工况，降低炉膛入口NOx的含量，不应仅靠过量喷氨来实现NOx的控制。控制降低入口NOx是根本，进而进一步降低喷氨量，喷氨只是最后的调节出口NOx一种手段。
3.3、控制氨逃逸浓度
运行中加强对氨逃逸率的监视[5]，发现氨逃逸率异常升高，应采取措施降低喷氨量，查找原因，核对喷氨涡流混合器前手动们开度指示状态，及时修复原始状态进行调整。
3.4、加强省煤器输灰系统的日常监视
锅炉日常运行中加强省煤器灰料位的监视和控制，一旦发生高料位，立即进行调整，必要时联系检修进行处理，及时消除高料位。同时利用停炉机会核对省煤器灰斗的真实料位，防止省煤器输灰效果差，造成大颗粒灰进入SCR和空预器，造成堵塞和磨损加剧现象。
3.5、加强锅炉各个受热面、空预器定期吹灰、且吹灰蒸汽疏水保证足够的过热度。
严格执行锅炉的吹灰制度，锅炉运行专业负责人根据煤种灰分。受热面积灰严重程度，结合排烟温度高低，空 预器差压上升趋势，及时进行吹灰方式的调整。吹灰疏水程序控制采用时间判断和就地疏水测温的控制方式，确保吹灰蒸汽有足够的过热度。
3.6、加强吹灰阀门的综合治理
空预器吹灰设备，在机组运行期间要定期检修检查，防止设备带病运行，每次停炉后对空预器吹灰进行进汽阀和吹灰枪进行检查处理，保证运行中不发生不饱和蒸汽漏到空预器换热元件上。
3.7、强对喷氨均匀性的调整
机组每次检修或者每半年均对喷氨进行一次优化，利用专业的测量工具，对喷氨流场进行优化，或者增加测点，更加有效的监视SCR反应区内NOx含量的变化，防止喷氨不均造成SCR反应效率下降，使得硫酸氢氨量产生过多，造成空预器堵塞加剧。
3.8、做好催化剂全寿命管理
锅炉检修专业负责人建立各炉催化剂档案，对催化剂进行全寿命管理，每次检修外送催化剂实块化验工作，及时掌握催化剂寿命和效率，对失效催化剂提前进行跟换，确保脱销系统效率高效运行。
3.9、根据空预器堵塞情况行采取提高排烟温度高降低空预器差压措施
经过长时间的实践证明，造成空预器堵塞且难于清理的最主要的原因则是硫酸氢氨，由于硫酸氢氨的物理特性，温度低时粘度大、易吸附沉积，温度高时变成干状粉末，粘度降低，易分解的特性，通过提高暖风器温度，从而提高送风温度,降低被堵侧送风机出力（注意另外一侧风机出力防止过电流），进一步提高被堵侧空预器的排烟温度。使得粘附在空预器低温段硫酸氢氨分解，从而降低空预器的差压。一般讲温度越高越好，但保证锅炉运行安全，防止尾部烟道烟道的再燃烧以及脱硫系统的安全，经过最近两年运行一般排烟温度控制在160-190℃左右，空 预器差压得到了很好治理。
4.治理效果
经过两个冬季的运行调整，在采用上述措施后，空预器差压增大明显得到缓解，并控制在可控范围内，目前#1炉、#2炉空预器差压控制在2ka范围内，风机的电耗明显降低，空预器排烟温度有所降低、空预器漏风量减少，一次风机出力明显增强、高负荷带负荷能力明显提高，使得锅炉整体效率有所提高。
5.遗留问题及建议
5.1在提高空预器堵塞严重侧排烟温度同时，另一侧排烟温度将会降低，温度降低将会加剧另一侧空预器堵塞的加剧，这时候利用暖风器尽量提高另一侧空预器入口风温，减少该侧的喷氨量，从而减轻该侧空预器堵塞情况。
5.2严格执行采取提高排烟温度降低空预器差压的定期管理工作，重视分析空预器差压治理效果的分析，根据情况不断优化治理方案，确保空预器差压可控 在控。
参考文献
[1] 何燚，燃煤电厂空预器堵塞加剧原因及防治分析，学术期刊 《科学与财富》 学术期刊 《热力发电》，2012年8期 2017（09）
[2] 刘海啸，硫酸氢氨造成的空预器堵塞治理对策研究，学位论文 华北电力大学，2017
[3] 魏晓强，空预器堵塞原因分析及预防措施，学术期刊 《城市建设理论研究（电子版）》 ，2016（04）
[4] 宋立涛，空预器堵灰原因分析及治理措施，学术期刊 《中国高新技术企业》，2017（03）
[5] 钟礼金， 宋玉宝，锅炉SCR烟气脱硝空气预热器堵塞原因及其解决措施， 学术期刊 《热力发电》 学术期刊，2012（08）
[6] 薛恩来，空预器差压大且堵灰的原因分析及对策，学术期刊《山西科技》，2014年（01）
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