[导读] ：燃煤锅炉回转式空预器是火电机组锅炉的重要设备，随着机组运行脱硝系统氨逃逸易造成空预器堵塞，严重时威胁机组安全运行。
摘要：某燃煤电厂回转式空预器差压会随着机组运行逐步增大，出现堵塞的情况，对机组的安全经济运行造成了很大的影响。针对该情况分析了造成空预器堵塞的根本原因，并且提出了可行的实施对策，解决了空预器堵塞的问题，保障了机组的稳定性。
关键词：燃煤机组；空预器；堵塞；安全经济运行
1.引言：某600MW电厂自脱硝改造后，空气预热器堵塞问题频发。究其原因，一方面，为控制NOx排放浓度满足超低排放标准要求，脱硝催化剂用量增大，更多的SO2被氧化成SO3，烟气中SO3的体积浓度增大，烟气酸露点随之提高，空气预热器冷端低温腐蚀加剧；另一方面，由于SCR的脱硝效率一般需达到90%左右才能满足超低排放标准要求，氨氮摩尔比的均匀性难以保证，极易出现局部氨氮摩尔比超过1.0的情况，导致氨逃逸率大的现象普遍存在，逃逸的NH3与烟气中的水蒸气和SO3进一步生成硫酸氢铵（NH4HSO4），其在温度为146~207℃范围内，呈熔融状，易吸附在飞灰表面，最终粘附在空气预热器蓄热元件表面。基于以上两点因素，空气预热器堵灰问题成为燃煤电厂的共性问题。空气预热器堵灰导致三大风机电耗显著上升，其换热效率也显著下降，排烟温度随之上升，锅炉效率下降；当出现严重堵灰问题时，还可能造成三大风机失速或喘振、炉膛负压波动、机组限负荷甚至被迫停机等恶劣影响。因此，提升当前空气预热器防堵塞的能力，对燃煤机组的安全、经济与环保运行都相当重要。
2.项目概况： 某电厂2×600MW超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛、一次再热、采用四角切圆燃烧方式、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型。每台炉各安装2台上海锅炉厂有限公司制造的三分仓容克式回转空气预热器，2014年进行了SCR脱硝改造。2017年一台机组空预器差压增加至2.8kpa（设计差压1.35kpa），空预器存在严重的堵塞情况，影响了机组安全经济运行。
3.空预器堵塞原因分析
为满足超低排放要求，在空预器入口处进行烟气脱硝处理过程中，由于烟气流场不均匀，精确喷氨量控制较难，容易造成氨气逃逸率上升，逃逸的脱硝氨会与烟气中的 SO 3 反应生成硫酸氢氨（NH 4 HSO 4 ），硫酸氢氨是一种高黏性液态物质，易冷凝沉淀在空预器蓄热元件表面，吸附烟气中的飞灰颗粒形成黏性混合物。
当黏性混合物随烟气进入下游低温区（147 ℃以下）凝固堵塞空预器蓄热元件通道时，会减少空预器内通流面积，当应对措施不及时会造成空预器的差压逐步增大，增加空预器阻力，降低空预器蓄热元件效率。
4.空预器堵塞的预防
燃煤电厂机组负荷不稳定，SCR入口NOX波动大，为提高SCR工艺脱硝效率，脱硝过程中氨逃逸不可避免，脱硝过程中的钒基催化剂对烟气中的SO 2 产生催化作用，易被氧化成 SO 3 ，与逃逸的氨生成在一定温度下极具粘性的硫酸氢铵，在运行过程中，为减少硫酸氢铵对机组安全运行的影响，应开展如下工作：（1）进行喷氨优化改造，优化流场，根据改造后喷氨情况，在保证排放指标情况下，喷氨量降低10%；2）低负荷通过手动控制送风量及降低磨煤机一次风量执行控氧运行措施；3） 针对脱硝自动系统大延迟问题，在锅炉变工况、启停磨时切为手动喷氨控制方式；4）当烟囱NOx排放浓度参数失准或测点故障时，及时联系仪表维护处理；5）当空预器综合冷端温度（空预器进口风温+排烟温度）＜120℃时，开启A、B送风机热风再循环调门，提高空预器综合冷端温度至130℃以上，当空预器综合冷端温度＞140℃时调小热风再循环调门开度；调整热风再循环应注意控制送风入口风温≯60℃，避免影响风机轴承及蜗壳金属温度；7）机组冷态启动阶段原则上不掺烧高水分及中、高硫煤种,机组启/停阶段投入热风再循环以控制空预器综合冷端温度,不掺烧中高硫煤种；8）锅炉运行中，跟踪空预器烟气压降变化趋势，当空预器烟气压降明显升高时，采取在线升温投入蒸汽连续吹灰措施以降低空预器烟气压降。
5.空预器堵塞的治理
空预器防堵塞重在“防”，日常运行中控制好氨逃逸和合理的吹灰方式是有效的控制手段，为更有效的治理空预器差压，利用日常的机组检修同样很重要，主要有以下工作：1）加强空预器吹灰系统治理，停炉后对空预器吹灰阀和吹灰枪进行检查，防止湿蒸汽长期泄漏和吹灰角度偏移吹损元件；2）定期对喷氨格栅进行优化调整，防止喷氨不均匀造成氨逃逸的增加；3）运行中加强对氨逃逸的监视，发现氨逃逸浓度异常升高，查找原因，若因喷口堵塞或脱落，应及时修复；4）建立催化剂使用寿命台账，定期测试催化剂效率，若催化剂失效及时更换，保证脱硝反应效率；5）根据差压情况及时进行高压水冲洗，低温段结垢较严重时采用拆包冲洗；（机组不停运空预器在线冲洗存在风险性，需充分风险分析预防后方可进行）；6）空预器冷段换热元件采用镀搪瓷元件，定期检查如有破损及时更换；7）积极开始各项技术改造，目前市场上3.5分仓技术和新型一二次风暖风器技术改造均有较好的效果。
6.总结
目前国内因投用脱硝系统，大多电厂空预器存在堵塞情况，严重的将影响到机组安全稳定运行。实践经验表明，空预器防堵塞重在“防”，为了避免空预器堵塞，通过上述方法可有效预防和解决空预器堵塞问题。