空预器差压异常升高原因分析及处理

发表时间:2020/7/2   来源:《电力设备》2020年第6期   作者:齐明震 黄增袖 李鑫
[导读] 【摘要】文中对空预器差压异常升高进行了原因分析,从硫酸氢氨控制,提高冷端综合温度,吹灰优化等方面提出了处理措施及后续改进方案,为同类型机组提供了参考。
        (华润电力(贺州)有限公司  542700)
        【摘要】文中对空预器差压异常升高进行了原因分析,从硫酸氢氨控制,提高冷端综合温度,吹灰优化等方面提出了处理措施及后续改进方案,为同类型机组提供了参考。
        【关键词】空预器  差压  硫酸氢氨 吹灰
        0 前言
        机组深度调峰运行时间的增加及超低排放的需求,火力发电厂空预器堵塞问题日益严重,空预器差压升高,不仅会导致供电煤耗升高,严重时还会导致风机失速,机组负荷受限,锅炉缺氧燃烧等问题,某厂机组临修后B侧空预器差压异常升高,最高时涨至4300Pa,严重影响机组的安全稳定运行。
        1 设备概况
        贺州电厂2×1045MW机组,锅炉为东方锅炉厂生产的DG3033/26.15-Ⅱ2型超超临界参数变压运行直流炉,空气预热器主轴垂直布置,围带驱动,逆流方式换热,空气预热器转子直径φ17286毫米,蓄热原件两段布置,其中热段高度1200mm;冷段高度1050mm,总高度为2250mm,烟气侧设计差压为990Pa。
        热段蓄热原件组件由一块具有垂直大波纹和扰动斜波的定位板,与另一块具有同样斜波的波纹板一块接一块地交替层叠捆扎而成;冷段采用搪瓷蓄热原件,每一组件都是由一块具有垂直大波纹的定位板与另一块波纹板交替层叠捆扎而成。板型如下图:
       
        每台预热器热端配一台伸缩式蒸汽吹灰器,冷端配一台双介质吹灰器(蒸汽+高压水),吹灰蒸汽温度350℃,压力1.8MPa。
        2 空预器差压变化情况
        2019年8月检修期间对1B空预器进行仓内高压水冲洗,#1机组9月18日启动后满负荷时1B空预器差压在1860Pa左右,随着运行时间的推移1B空预器差压逐步升高,10月26日1B空预器差压升高至2050Pa;
        10月27日开始1B空预器差压升高速度变快,10月29日开始1B空预器投入连续吹灰,11月19日满负荷期间1B空预器差压升高至2700Pa左右;
        12月16日机组平均负荷降低,1B空预器差压仍持续升高,最高时达4300Pa,12月20日进行1B空预器升温降堵操作,排烟温度最高升至235℃维持4小时左右,1B空预器差压未见明显变化。
       
        1B空预器差压总体变化趋势
        3 原因分析
        根据临修后启动数据判断,1B空预器蓄热原件内部可能存在冲洗死区,局部存在积灰或集聚蓄热原件碎片可能。
        1B侧脱硝流场不佳,NOx分布不均,局部氨逃逸率高,另外#1机组临修启动后2019年9月24日至12月15日基本保持满负荷运行,脱硝系统满负荷运行,氨逃逸率相对变大;同时入炉煤硫份基本在1.0%以上,硫酸氢铵生成量增加,2020年3月临修对1B空预器冷端堵塞物分析发现硫酸根含量为8.43%。
        2019年临修启动后环境温度逐步降低,空预器冷端综合温度较低,夜间低负荷时段会低于酸露点温度,硫酸盐及积灰附着在蓄热原件上,尤其是在原堵塞物上附着后难以通过吹灰清除,导致1B空预器差压逐步升高。
        锅炉2012年8月投产,空预器蓄热原件逐步老化,为控制空预器差压升高速度,10月29日开始1B空预器投入连续吹灰,长时间吹灰加剧了热端蓄热原件的损坏,同时由于热端吹灰枪弯曲变形,吹灰枪距离4~6圈蓄热原件距离变短,进一步加剧了4~6圈蓄热原件的损坏,破损的碎片堆积在冷端原件上部,堵塞通道,造成1B空预器差压进一步升高。
       
        入炉硫份、环境温度与空预器差压曲线
       
        1B空预器冷端堵塞情况   1B空预器热端蓄热原件破损情况
        4 处理
        2020年3月利用机组调停检修时机,对破损的蓄热原件进行了更换,对冷端蓄热原件进行了四次水冲洗,冲洗后进行透光检查的同时进行解包抽检,确保冲洗效果,同时对弯曲的吹灰器枪管进行矫正,确保吹灰枪管与蓄热原件的距离符合规范要求,机组启动后满负荷时1B空预器差压降至1200Pa,效果明显。
        5 后续措施
        开展脱硝流场优化及喷氨均布试验,确保喷氨均匀,降低氨逃逸率,并根据煤炭市场变化,控制入炉煤硫份,降低硫酸氢氨生成,避免硫酸氢氨堵塞空预器。
        进行暖风器或热风再循环等提高空预器冷端综合温度的改造,提高空预器冷端综合温度,避免酸化合物在空预器冷端凝结。
        逢停必检,每次停机前对空预器运行情况进行综合评估,检修期间详细检查蓄热元件、密封片及吹灰器情况,发现问题彻底处理。
        优化空预器吹灰,空预器差压升高时尽量避免通过连续吹灰控制,避免吹损空预器蓄热原件,正常运行期间热端吹灰频次由原来每天三次调整为每天一次,后续根据效果进一步优化。
        作者简介:
        齐明震  华润电力(贺州)有限公司锅炉运行主任工程师
        黄增袖  华润电力(贺州)有限公司锅炉主任工程师
        李鑫   华润电力(贺州)有限公司发电部部长
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