周昔洪
皖能铜陵发电有限公司
摘要：本文以一台1000MW机组为例，结合公司实际经验，分析了空预器堵塞的原因和危害，并从运行加强调整、空预器热解硫酸氢铵、停炉后空预器化学清洗、脱硝系统精准喷氨改造四个方面来治理空预器硫酸氢铵堵塞。最终结果来看，彻底消除了空预器堵塞问题，为机组的安全、经济运行提供了有力保障。
关键词：空预器、硫酸氢铵、热解、精准喷氨
正文：我公司锅炉为超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，锅炉型号为SG-3012/27.9-M540，由上海锅炉厂有限公司引进Alstom Power公司Boiler Gmbh的技术生产。锅炉尾部烟道上方有脱硝系统，下方设置两台上海锅炉厂有限公司空预器分公司提供的三分仓回转容克式空气预热器，两台空预器转向相反，驱动方式是围带传动，空气预热器传动装置均为为上海锅炉厂生产(型号：2-34-VI（T）)。
随着环保排放要求逐渐严格，SCR各项参数控制要求也逐渐提高，空预器差压也不断上升。并且公司考虑到经营压力，机组被迫燃用高硫煤，烟气含硫量比设计值偏大许多，特别是2016年超低排放改造以后，脱硝出口NOx要控制在50mg/Nm3以下，两台空预器差压明显上升。2020年入冬以来，空预器差压就缓慢上涨，2020年10月份1500 Pa，到12月底时，空预器差压逐渐上涨至2300Pa，已严重威胁机组安全运行。
硫酸氢铵的生成与烟气中SO2和SCR逃逸到烟气中NH3有直接关系。液态的硫酸氢铵是一种粘性很强的物质，在烟气中会粘附飞灰，最终在空预器冷段的蓄热元件上凝固下来，造成空预器冷段结垢，进而影响空预器的正常运行。通常情况硫酸氢铵露点约147℃，当烟气温度达到此温度时，硫酸氢铵以液体形式在空预器表面聚集或以液滴形式分散在烟气中，若温度继续升高至250℃以上，硫酸硫酸氢铵由液态升华为气态。
硫酸氢铵沉积在空预器中，造成空预器堵塞，极大的危害锅炉安全运行：一是两台空预器阻力不同，造成低负荷、低烟气量时引风机发生抢风，炉膛负压大幅波动，危及机组安全运行；二是由于空预器的堵塞不均匀，引起一、二次风压和炉膛负压周期性波动；三是空预器阻力增大，风烟系统的电耗上升；四是空预器堵塞后阻力增大，局部烟气流速变快，空预器蓄热元件磨损加剧，严重时会造成蓄热元件损坏；五是空预器堵塞造成烟气系统阻力增大，引风机出力无法满足机组满负荷运行，限制机组出力；六是如果空预器堵塞严重，机组被迫停运检修。
防止硫酸氢铵的生成，主要是控制氨逃逸率和降低入炉煤硫份。空预器硫酸氢铵堵塞的主要原因有以下几种：一是脱硝烟气流场分布不均匀，局部过量喷氨引起逃逸；二是脱硝喷嘴未针对烟气流场进行调整，造成NH3浓度场分布不均；三是对氨逃逸率监视手段有限，逃逸率不能准确测量；四是空预器堵塞后，局部烟气量减少，排烟温度降低，逐渐扩大硫酸氢铵的沉积区域；五是机组排烟温度偏低，扩大了硫酸氢铵的沉积区域；六是机组负荷频繁波动，NOX生成随负荷变化而变化，喷氨调节存在一定的滞后性，造成过量喷氨现象。
本文主要从运行加强调整，空预器热解硫酸氢铵，停炉后空预器化学清洗，脱硝系统精准喷氨改造四个方面探讨空预器硫酸氢铵堵塞治理。
一、运行加强调整
夏季机组排烟温度高，空预器堵塞的风险较小；冬季排烟温度低，运行人员要加强调整，主要有以下个方面：
1、运行人员加强对空预器差压及进、出口风压的观察和分析，加强对脱硝系统运行参数的监视，在机组安全运行前提下，控制SCR进口NOx含量尽可能低。
2、在满足脱硝效率及出口排放要求的同时，控制SCR喷氨调阀自动设定40 mg/Nm3，烟囱进口NOx含量在50 mg/Nm3以下运行，减小脱硝系统喷氨量，降低氨逃逸率，减少硫酸氢铵在空预器冷端生成。
3、冬季时，尽可能的将一次风压力偏置设定正偏置，提高一次风压力，加强一次风对空预器吹通作用，但需控制一次风机出口压力不超过额定压力13.5KPa。
4、每天关闭一次风中间联络风门运行2小时，交替提高两台一次风机压力，对空预器进行吹通处理，处理过程中应注意两侧一次风机电流偏差在40A以内，防止出现抢风现象。
5、提高空预器吹灰压力，将空预器吹灰压力提升至1.8MPa进行吹灰，严格执行空预器吹灰规定，根据差压情况，可适当增加吹灰次数。
6、降低运行磨出口温度至70℃，增加冷一次风用量，提高空预器出口排烟温度。
二、空预器热解硫酸氢铵
12月以来，空预器硫酸氢铵堵塞较为明显，空预器差压上涨较快，为缓解空预器差压继续上涨，通过提高排烟温度热解硫酸氢铵，空预器差压从2300 Pa下降至2000Pa，效果明显。
一）热解前准备工作
1、机组负荷稳定在750MW ,进行热解硫酸氢铵试验，尽量选择环境温度较高时候进行试验。
2、试验前确保燃油系统备用正常，空预器密封扇形板提至“完全恢复”位。
3、投入升温侧空预器冷端连续吹灰。
4、空预器升温前通知灰硫运行，加强电除尘入口烟温、脱硫吸收塔出口净烟气温度的监视。
二）热解步骤
1、关闭引风机、送风机联络挡板。
2、先提升B侧排烟温度进行热解硫酸氢铵试验，再提升A侧排烟温度。
3、开启所有备用磨煤机冷风通道，风量维持在100t/h左右，增大一次风率，提高排烟温度。
4、送、引、一次风机动叶保持自动；通过交替调整送、引风机动叶偏置：关小B送风机动叶，开大B引风机动叶提高B空预器出口排烟温度，调整过程中维持炉膛负压、总风量、氧量正常。
5、控制两台引风机偏置在-8％～-9%，电流偏差在90～100A左右；控制送风机偏置在+16％～+17%、电流偏差在30～40A。
6、严格控制B空预器出口烟温温升率<2℃/min，达到 150℃后再以 1℃/min 速率升温，防止空预器由于膨胀不均造成卡涩，控制空预器出口温度在170℃以上，稳定运行 4-6小时。
7、一次风机尽量不参与调整，保持两侧一次风机出力平衡，若B侧排烟温度达不到170℃，可稍微调整两台一次风机偏置，电流偏差控制在40A以内。
8、B空预器结束后，以相同的方式热解A空预器。
三、停炉后空预器化学清洗
为了彻底清除蓄热元件上生成的硫酸氢铵，需要在停机后，对空预器蓄热元件进行化学清洗，本次清洗结束后，空预器差压恢复至1500Pa，清洗效果符合要求。具体清洗过程如下：
1、清洗前先对空预器垢样进行采样，做垢样分析，选用适合的清洗剂。目前清洗空预器用的是两种清洗剂，如果垢样以硫酸氢铵为主，用酸性清洗剂，如垢样以硫酸钙为主，则选用中性清洗剂。
2、用消防水对空预器进行水冲洗，将上面的浮尘冲掉，然后通过高压水射流冲洗（清洗压力控制在50Mpa左右，最高不超过60Mpa），将垢类清洗掉，然后对比较硬的垢物采用空预器专用药剂对空预器换热元件进行喷淋，待垢物软化后再对其进行射流清洗。
结束语
本文探讨了目前空预器硫酸氢铵堵塞治理的几种主要方法，结合我公司的实际经验来看，运行加强调整、空预器热解硫酸氢铵，在机组运行中，基本上能控制空预器差压到一个峰值后（2300Pa）稳定不上涨。通过停炉后空预器化学清洗，空预器差压已恢复至正常水平。最后再通过脱硝系统精准喷氨改造，源头上遏制空预器内硫酸氢铵的产生，从根上消除了空预器堵塞的风险。实现机组安全运行，同时也产生了巨大经济效益，为全国同类型机组提供参考和借鉴。
参考文献：
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