火力发电机组空预器堵塞问题及其防堵技术探析

火力发电机组空预器堵塞问题及其防堵技术探析

邓翔

大唐湘潭发电有限责任公司  湖南省湘潭市  411100

    摘要：电力是人们生活生产中不可或缺的能源，而当前的发电厂多应用火力发电机组，且其空预器常会出现堵塞问题，进而对发电机组的正常运行造成不良影响。因此，火力发电厂需以实际情况为依据采用一些防堵技术，降低空预器堵塞问题的发生率，从而为火力发电机组的正常运行提供保障。本文首先对火力发电机组空预器堵塞问题进行分析，并提出针对性防堵技术，旨在为相关工作人员进行空预器防堵提供参考。

关键词：火力发电机组；空预器堵塞；防堵技术

1. SCR 系统的脱硝原理

SCR脱硝系统，简单来说就是借助喷氨格栅在烟道中喷入还原剂，借助化学反应将有毒气体转化为无害气体排出。

2.空预器堵塞问题及其原因分析

2.1 空预器硫酸氢铵堵塞

在没有加装scr系统之前，燃煤炉锅炉炉膛中烟气的二氧化碳有0.5%～1.0%氧化为了SO3；加装SCR系统后，可借助催化剂使NOx还原为N2，并使1.0%左右的二氧化碳氧化为SO3。

SCR 反应器出口中的烟气中含有的物质包括但不限于：逃逸氨（NH 3，未发生反应）、SO 3 ，与水蒸气发生反应后生成的硫酸氢铵或硫酸铵。一旦NH3比SO3浓度高时，生成物多为粉末硫酸铵，且其性状干燥，很少粘附于空预器上，不会产生结垢现象。一旦SO3浓度比NH3浓度高时，生成物多为硫酸氢铵，且其会跟着温度变化而变换形态。具体表现为：147℃以下时，多为坚固度较强的固态；147℃～250℃时，多为鼻涕状，且借助常规蒸汽、激波吹灰无法有效去除；250℃以上时，会发生升华现象。就目前情况而言，空预器在运行过程中的温度范围为120℃～320℃，所以在空预器换热元件中，硫酸氢铵很容易出现一些问题，如：沉积、粘结等。在这种情况下，空预器堵塞问题会更加严重。

2.2 空预器吹灰效果不理想导致的空预器堵塞

空预器运行时存在较多影响因素，其会在一定程度上对吹灰效果造成不良影响，且吹灰效果会在一定程度上发生变化。当影响很大时，吹灰能力可出现大幅下降的问题，无法做到彻底吹灰，且吹灰效果与理想存在较大差异。在这种情况下，空预器传热元件就会对灰尘进行聚集，且引发堵塞问题。

2.3 空预器吹灰器设计不合理导致的空预器堵塞

设计不合理也是空预器堵塞的问题之一。就目前情况而言，多数工作人员在进行空预器设计时，会设置两台吹灰器，并将其置于热端。在这种情况下，空预器冷端常会出现积灰问题。

2.4 煤粉细度不合格不合理导致的空预器堵塞

为确保锅炉可正常运行，火力发电厂会对煤粉细度提出一些要求。一旦煤粉细度与规定要求不符，就会出现燃烧不足的问题，使得烟尘粗灰比例瞬间增加。同时，烟气流动时，大颗粒灰粉多会在尾部烟道进行聚集，使得空预器出现堵塞现象。

3.火力发电机组空预器防堵技术

3.1 控制 SO3 生成量

烟气SO3浓度过高的原因为：高温、氧浓度大的环境下，煤炉膛会长时间燃烧，导致废气停留时间相对较长。基于此，相关工作人员可将低氧燃烧法应用起来，借助其充分降低燃煤氧气浓度，并做到SO3生成量的有效管控。

3.2 控制氨逃逸浓度

控制氨逃逸浓度可从以下几点入手：（1）机组检修启动时，需以实际情况为依据进行喷铵均匀性试验，并采用适合手段管控喷氨量，避免出现过度喷氨的问题。（2）定期对喷氨流量进行调整，以免其出现局部喷氨过大、氨逃逸浓度升高的问题。（3）强化声波、蒸汽吹灰的维护管理工作，尽可能降低因催化剂积灰而引起的烟报流场不均匀。（4）做好氨逃逸浓度的监控工作，做到及时发现、有效处理问题。

3.3 控制入炉煤质

针对煤粉细度不合格引起的问题，可通过控制入炉煤质解决。具体而言，需对入炉煤的硫分进行有效控制，以确保其空预器不会出现堵塞现象，并达到缓解空预器堵塞问题的目的。此外，因煤种灰分不同，且其与空预器堵塞有关，所以，相关工作人员还需对其灰分进行有效控制。

3.4 空预器激波吹灰

相关工作人员需以提前设置好的比例为依据，采用适合手段混合空气、乙炔，并将高能点火装置利用起来，使混合气体得到点燃。通常情况下，气体会出现爆燃现象，同时，紊流器中会形成高速气流、高压，并由冲击管的喷口喷出，并形成瞬间冲击波。冲击波可影响气体介质，并使其出现压力、气流速度变化，可在一定程度上改变波峰瞬间压力值、瞬间传播速度。当出现冲击波作用于积灰表面时，其便会产生动能、声能，使得灰尘粒子受到一定冲击，并在一定程度上加速扰动、脱离受热面。

3.5 做好停炉后空预器的水清洗工作

在进行机组检修时，相关工作人员需做到全面的、系统的检测空预器，做到及时有效的清理灰尘，确保空气预热器的畅通无阻、有效运行。因NH4HSO4与水发生反应后，具有较强的腐蚀性，所以在冲洗机组时，需采用科学合理的手段提高PH值，以确保其冲洗效果与理想相符。同时，在空气预热器彻底烘干后，才可启动一次风机、送风机、引风机。同时，在机组运行之前，相关工作人员需花费一些时间、精力对空气预热器进行检查，确保其可处于干燥状态。

3.6 减少脱硝入口 NO X

通常来讲，入口处的NOx应当控制在450mg/m³以下，因为其可对喷氨量进行有效管控，降低喷氨量对空预器差压的不良影响。同时，还需采用适合手段调整配风，并做到及时启停制粉系统，尽可能降低炉膛送风量，从而控制NOX、NH 4 HSO 4生成量、降低喷氨量。此外，选择科学合理的制粉系统的运行方式也可达到降低脱硝入口NOX的目的。

3.7做好空预器吹灰器设计工作

空预器吹灰器设计可对其是否堵塞造成影响。所以，相关工作人员需以实际情况为基础、以相关标准为依据进行吹灰器设计，避免空预器冷端无法吹灰。

结语：综上所述，可以看出，空预器堵塞问题对火力发电机组的正常运行造成了影响。由于电力为人们生活生产中不可或缺的一大能源，所以火力发电厂需采用科学可行的手段做到空预器的堵塞防控，降低堵塞严重而对火力发电厂造成的不良影响。就目前情况而言，空气堵塞的原因有空预器硫酸氢铵堵塞、空预器吹灰效果不理想等。想要对其进行预防，就需做好空预器吹灰器设计工作、减少脱硝入口 NO X.做好停炉后空预器的水清洗工作、空预器激波吹灰等工作。

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