燃煤电厂空预器堵塞的预防与治理

发表时间:2020/12/10   来源:《中国电业》2020年22期   作者:靳学锋
[导读] 近几年国内经济发展速度持续加快,对环保也提出了全新要求,在燃烧技术领域燃煤电厂开始进
        靳学锋
        华电宁夏灵武发电有限公司    宁夏银川市   751400

        摘要:近几年国内经济发展速度持续加快,对环保也提出了全新要求,在燃烧技术领域燃煤电厂开始进行全方位改造,比如超净排放以及低氮燃烧等,尽管国内对这些方面研究力度持续加大,现实中仍存在不少问题。为了全面降低NOX排放率,燃煤电厂在日常运作时可能存在空预气压差过大的现象,很有可能引起堵塞或者直接停运。一旦空预器堵塞往往会引发不少问题,比如海盐温度过高、风机电流高以及机组出力下滑等,对燃煤电厂正常运作带来极大影响。因此本文对燃煤电厂空预器阻塞的原因进行分析,找到合理的解决对策,希望为燃煤电厂的正常运行提供参考借鉴。
        关键词:燃煤电厂;空预器;堵塞;预防
        燃煤电厂在运作环节空预器可能经常发生堵塞,往往对燃煤电厂经济效益以及安全运行带来很大影响。一旦空预器烟气压差不断增大,一次以及二次风压可能会发生规律减小或者增大的现象,在这样的前提下引风机以及送风机电流有可能出现摆动,因此造成空预器堵塞,对锅炉安全以及经济运行带来较大不利,同时还会让空预器加速腐蚀,更严重的直接导致锅炉停运,因此一定要加强空预器的预防以及治理,确保保持正常运作。
        1 空预器堵塞常见原因
        1.1 锅炉燃煤煤种热值低
        为了与煤炭市场需求保持一致,目前国内不少燃煤电厂往往会选择使用一些劣质、低热值的煤种。燃煤低位如果水分量过大或者发热量偏低,往往也会引起烟气量以及给煤量的不断增加,烟气流动速度随之提升,空预器阻阻力也会不断增大。
        1.2 锅炉启动时制粉系统投入出现问题
        在锅炉启动的时候,如果往给煤机投入或者使用油枪点火的方式,很有可能导致炉膛温度过低,煤粉无法充分燃烧,飞灰可燃物在短时间之内快速增加,空预器很有可能受到没有燃烧完全的煤粉以及油污污染,进而出现堵灰的现象。
        1.3 空预器吹灰参数
        空预器蒸汽吹灰时间不够或者没有疏水,也有可能导致蒸汽过热度严重欠缺,吹灰效果也将受到影响。大量实践证实,空预器吹灰蒸汽过热度一般不能低于130℃,如果减压阀在调节过程中出现问题,往往可能导致吹灰效果受到影响,更严重的还会出现泥化板结。
        1.4 空预器停炉时清洗不完全
        锅炉工作完毕后需要停炉,此时要及时用水冲洗用水冲洗,如果没有冲洗干净或者换热元件没有被彻底干燥就直接启动,很可能导致堵塞加重。
        2 脱硝系统对空预器的影响
        2.1 硫酸氢氨生成原理
        炉膛里面烟气含有大量SO2,其中一些经过氧化后转化为SO3,通过SCR系统后在催化剂的作用下,NOx将被直接还原为N2,另外一些SO2经氧化后再转换成SO3。SCR反应器出口烟气每年往往还有一些没有经过反应的SO3、逃逸氨以及NH3等,然后还将继续发生反应:NH3+S03+H20→NH4HSO4(ABS)2NH3+S03+H20→(NH4)2SO4ABS。
        2.2 氨逃逸浓度过高
        氨逃逸浓度如果非常高,空预器阻力在短时间内将快速增加,除了遭遇极端情况导致过量喷氨,如果喷嘴堵塞或者烟气流场没有均匀分布,都会导致出口的一些地方氨逃逸过量。除了利用空气混合以及导流系统尽可能提升烟气流均匀分布之外,在平时运作环节还要对喷氨量加以控制,避免出现过度喷氨的现象,同时还要定期调整喷氨流量,避免局部出现喷氨过多而导致氨逃逸过高。厂家使用的 5# 炉氨 / 空气流量与设计值相比没有达到相关要求,因此导致局部氨逃逸率超出标准。
        3 空预器堵塞预防对策
        为了对空滤器堵塞进行合理把控,一般要使用一些技术措施对堵塞原因进行分析并加以处理,这样才能从根源上避免空预器堵塞。
        3.1 制粉系统投运过程提高出口温度
        当设备停止工作的时候,如果条件允许需要及时将制粉系统直接烧空仓,在点火之前添加具有很高挥发性的煤种,同时还要将出口温度适当提升,在此基础上将启动时飞灰含碳量进行降低,通过这些措施可以有效防止空预器堵灰。当然在开机的时候,没有点火时要及时通过除氧器加热给水,在此基础上提升炉膛温度,确保燃烧更加充分。


        3.2 提高空预器吹灰要求
        吹灰的时候基本上间隔8个小时吹一次,吹灰蒸汽过热度不能低于130℃,如果空预器压差出现明显上升的态势,需要结合实际情况对吹灰时间间隔进行缩短。
        3.3 加大蒸汽吹灰后管理
        蒸汽吹灰完毕之后需要将吹灰汽源进行关闭,这样才可以避免吹灰器出现内漏现象,蒸汽一旦漏入设备里面,很有可能出现冷凝或者粘灰。
        3.4 高压水冲洗需做到彻底
        空预器一般都会受到ABS污染,通常都要用温水进行冲洗,冲洗时间至少在72个小时以上。当冲洗完毕后需要及时干燥,避免再次启动飞灰粘到换热部件上,很容易再次引发堵塞。
        3.5 合理控制喷氨量
        在设备工作时要尽可能避免快速打开喷氨调节门。在正常工作状态下,磨煤机已经停止工作,在燃烧调整之前一定要做好有效控制,利用降低SCR出口NOX值的方式对喷氨量进行调节,同时还要对磨煤机燃烧以及停止等操作进行调整并加以优化,防止NOX生成量出现较大范围的波动。
        3.6 调整喷氨均匀性
        结合实际情况需及时创建喷氨流量调整机制,定期进行检修,结合实际情况对喷氨手动门展开优化,避免出现喷氨不均匀的现象。
        3.7 控制氨逃逸浓度
        在设备工作时还要及时监视氨逃逸浓度,对氨逃逸率进行严格控制,不能超过1ppm,一旦出现冷冻异常现象需及时查找原因所在,结合实际情况对喷氨手动门进行调整,确保能够达到合适值。
        4 处理空预器差压高
        4.1 加强吹灰
        空预器烟气侧差压如果超过2.0kPa,此时要及时提升吹灰次数以及温度,基本上每隔8个小时吹灰一次,等到压差显著下降后停止吹灰。
        4.2 提高煤种热值
        空预器差压如果非常高,需要及时调整为高热值低硫的烟煤,同时将加仓比例进行缩减,这样不但能够让SO3以及NOX生成量有所降低,同时也可以减少ABS生成量。
        4.3 空预器升温清堵
        因为脱销的原因一定会生成ABS,为避免堵塞越来越严重,需要及时对空预期进行升温以及清堵。锅炉负荷通常保持在60%上下,升温时间一般控制在两小时左右,从A、B 两侧同时开展。
        4.4 优化运行调整
        排气温度也要进行合理把控,稳定在比较合适的范畴之内,一般来说与露点温度相比稍高即可。氧气室炉膛产品燃烧不完全,同时也要与最低氧相关要求保持一致,这样才能防止空气预热器堵灰现象的发生。当然氧气量也要合理把控,防止生成SO3。在负载加减的时候需要确保制粉系统稳定运行,风出口温度要及时作出调整,同时煤粉细度要保证合适,燃料才能充分燃烧,这样才可以有效防止空气预热器堵灰。
        4.5 优化空预器吹灰
        在设备驱动以及停止的时候时间要合理把控,结合实际情况确认是否进行低加载操作,一般每隔4~8个小时吹一次,吹蒸汽压力与温度也要合理把控。在吹气的时候温度要与设计值保持一致,避免湿蒸气渗入至预热器内部。一旦预热器阻力出现异常增加现象,需及时找到原因,一般可适当增加吹气次数。
        5 结语
        燃煤电厂在工作过程中可能会存在空预气压差较大的情况,因此很可能引起堵塞,对此本文专门分析了其中堵塞的原因,找到合理的解决对策,通过多种手段加以预防,有效改善了设备运作环境,同时锅炉工作效率也得以提升,帮助燃煤电厂实现效益最大化。
        参考文献:
        [1]周天旺,汪根胜,徐超.发电厂锅炉空预器堵塞的原因及对策[J].能源研究与管理,2020(03):9-12.
        [2]于凯,徐琳,邴一萌,吕健.某电厂管式空预器堵灰问题分析和解决方法[J].锅炉制造,2020(05):37-39.
        [3]刘冰.深度调峰对空预器堵塞影响及治理[J].技术与市场,2020,27(08):56-57.
        [4]白晓亮.空预器堵塞的原因分析及调整对策[J].机电信息,2020(21):28-29.
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