試論燃煤電廠超低排放形勢(shì)下空預(yù)器堵塞預(yù)防措施

黃超生

摘要：本文主要探究燃煤電廠超低排放形勢(shì)下空預(yù)器堵塞預(yù)防措施。研究過(guò)程中，以空預(yù)器堵塞原因?yàn)榍腥朦c(diǎn)，分析煤種、吹灰介質(zhì)、空預(yù)器溫度、系統(tǒng)投入及氨逃逸濃度均會(huì)對(duì)空預(yù)器運(yùn)行造成影響，發(fā)生堵塞情況，以此為研究基礎(chǔ)，提出針對(duì)性預(yù)防措施，以期為相關(guān)工作者提供有益借鑒。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠;超低排放;空預(yù)器堵塞;預(yù)防措施

前言：

國(guó)家能源局、生態(tài)環(huán)境部及國(guó)家發(fā)改委頒發(fā)《關(guān)于印發(fā)<全面實(shí)施燃煤電廠超低排放和節(jié)能改造工作方案>的通知》，文件中要求煤電行業(yè)實(shí)現(xiàn)全面的節(jié)能減排改造，推廣新能耗標(biāo)準(zhǔn)與超低排放要求，污染物指標(biāo)限制為10mg/m3顆粒物、50mg/m3氮氧化物、35mg/m3二氧化硫。而在改造中，通常采用SCR方法脫除氮氧化物，在結(jié)束SCR化學(xué)反應(yīng)后將會(huì)產(chǎn)生硫酸請(qǐng)按，其作為粘稠物質(zhì)，易堵塞空預(yù)器，對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成影響，需加以預(yù)防控制。

一、空預(yù)器堵塞原因分析

1.燃煤煤種不足

煤種含硫量較高則會(huì)降低煙氣露點(diǎn)，空預(yù)器冷端結(jié)露進(jìn)而產(chǎn)生腐蝕燃煤低位發(fā)熱量較低，還會(huì)增大煙氣量與燃煤量，進(jìn)而增加空預(yù)器阻力;燃煤灰分過(guò)高，則會(huì)嚴(yán)重鍋爐受熱面磨損與積灰;過(guò)高揮發(fā)分將會(huì)降低灰熔點(diǎn)，易產(chǎn)生結(jié)焦情況。

2.吹灰介質(zhì)不足

空預(yù)器應(yīng)用蒸汽吹灰過(guò)程中，時(shí)間過(guò)短或疏水不暢則會(huì)導(dǎo)致空預(yù)器吹灰整齊過(guò)熱度較低，降低了吹灰效果[1]。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)而言，空預(yù)器吹灰蒸汽過(guò)熱度通常在120℃左右，減壓閥調(diào)節(jié)性能、吹灰器故障、蒸汽帶水均會(huì)將吹灰效果減弱，甚至?xí)诟邷叵略斐煞e灰板結(jié)。

3.空預(yù)器溫度不足

空預(yù)器換熱面超過(guò)酸露點(diǎn)溫度，則通常不會(huì)產(chǎn)生低溫腐蝕堵塞空預(yù)器的情況，相反，則會(huì)造成堵塞。計(jì)算空預(yù)器冷端傳熱元件溫度公式如下：

??0.5??????5

其中，?為入口溫度;??為排煙溫度，單位均為℃。通過(guò)公式可知，降低機(jī)組負(fù)荷后，鍋爐排煙溫度也會(huì)降低，尤其是冬季環(huán)境溫度較低情況下，空預(yù)器入口及排煙溫度降低則會(huì)導(dǎo)致整體溫度的下降。

4.系統(tǒng)投入不當(dāng)

在啟動(dòng)鍋爐后可使用小油槍點(diǎn)火，但在磨煤機(jī)啟動(dòng)后爐膛溫度較低，則會(huì)降低煤粉燃燒效果，勢(shì)必增加大量飛灰等可燃物。并且，長(zhǎng)期大量投運(yùn)油槍，油污未燃盡將會(huì)增加堵塞空預(yù)器風(fēng)險(xiǎn)。

5.氨逃逸濃度高

隨著氨逃逸濃度增加空預(yù)器阻力也隨之增加。在運(yùn)行煙氣脫硝過(guò)程中，將會(huì)向外噴射氨，出現(xiàn)噴射系統(tǒng)設(shè)計(jì)不當(dāng)、氨格柵噴嘴堵塞、煙氣流場(chǎng)不均勻分布等情況，也會(huì)造成局部反應(yīng)器出口氨逃逸過(guò)量，堵塞空預(yù)器[2]。

二、空預(yù)器堵塞預(yù)防措施

1.做好日常管理

（1）應(yīng)用冬季暖風(fēng)器。借助停爐時(shí)間改造暖風(fēng)器，解決由于暖風(fēng)器疏水不暢所造成的內(nèi)漏問(wèn)題，改造暖風(fēng)器中，將進(jìn)汽端提高300mm，降低泄露可能性。在暖風(fēng)器位置增添玻璃觀察窗，便于鍋爐運(yùn)行中多暖風(fēng)器內(nèi)漏加以檢查。

（2）控制制粉系統(tǒng)投運(yùn)。在機(jī)組停運(yùn)中，盡量燒空裝有等離子點(diǎn)火裝

置磨煤機(jī)，且在啟動(dòng)機(jī)組前配上超過(guò)4500kcal/kg發(fā)熱量的、較高揮發(fā)份的煤種，啟動(dòng)等離子磨煤機(jī)前，確保二次風(fēng)溫在200℃以上，避免啟動(dòng)制粉系統(tǒng)初期生成諸多不完全燃燒產(chǎn)物，以免發(fā)生空預(yù)器堵塞[3]。

（3）定期吹灰。每8h吹灰一次，發(fā)現(xiàn)空預(yù)器差壓存在上升問(wèn)題，則應(yīng)當(dāng)將吹灰間隔減少，在控制吹灰中，采取疏水溫度控制程序，不能僅依賴時(shí)間判斷是否完成疏水，必要時(shí)可改造疏水管理以達(dá)到吹灰效果。每次停爐后還要檢查空預(yù)器吹灰槍與吹灰進(jìn)氣閥，確保運(yùn)行中空預(yù)器換熱元件上不會(huì)發(fā)生濕蒸汽泄露。

（4）治理省煤器輸灰系統(tǒng)。在日常運(yùn)行中，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)鍋爐省煤器灰斗料位的監(jiān)控，當(dāng)料位較高時(shí)，則立即聯(lián)系檢修處理，借助停爐時(shí)間檢查真是料位，疏通輸灰管線。

2.控制氨逃逸

在脫硝系統(tǒng)運(yùn)行中，為將氨逃逸控制在3mg/m3以內(nèi)，減少產(chǎn)生硫酸氫氨，預(yù)防空預(yù)器堵塞，可從以下幾方面出發(fā)：

一是在機(jī)組負(fù)荷變化下，氨逃逸在脫硝出口量較大，增大了NOx及脫硝出口偏差，需優(yōu)化調(diào)整噴氨格柵，保證NOx與區(qū)域噴氨量匹配，將脫硝效率提高。在停爐檢修過(guò)程中，需檢查格柵噴嘴是否堵塞，吹掃堵塞噴嘴，以提高預(yù)防效果。

二是控制脫硝裝置入口NOx濃度，保證其處于設(shè)計(jì)范圍，以免過(guò)量噴氨造成氨逃逸過(guò)大。

三是檢查維護(hù)脫硝吹灰器，根據(jù)說(shuō)明書吹掃催化劑，停爐后清理與修復(fù)催化劑磨損、積灰情況，調(diào)整密封片間隙，以免煙氣逃逸，根據(jù)規(guī)定測(cè)試催化劑活性，情況必要可更換催化劑或增加第三層催化劑，促進(jìn)脫硝效率的提高。

四是按照運(yùn)行流程對(duì)脫硝觸控氨逃逸濃度加以控制。

3.加強(qiáng)反應(yīng)區(qū)設(shè)備管理

定期監(jiān)督SCR脫硝系統(tǒng)工作情況，以保證設(shè)備正常運(yùn)行;實(shí)現(xiàn)脫硝系統(tǒng)吹灰，確保表面清潔度，以運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)而言，可每24h進(jìn)行1次吹灰;維護(hù)噴氨系統(tǒng)閥門，主要是提高噴氨閥門調(diào)節(jié)性，避免內(nèi)漏，減少液氨逃逸。

總結(jié)：

綜上所述，我國(guó)提高了環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，火力發(fā)電機(jī)相繼實(shí)施脫硝與低氮改造。但是，在實(shí)際運(yùn)行中，空預(yù)器易出現(xiàn)堵塞情況，對(duì)設(shè)備運(yùn)行造成影響。因此，應(yīng)當(dāng)結(jié)合情況，通過(guò)做好日常管理、控制氨逃逸及加強(qiáng)反應(yīng)區(qū)設(shè)備管理的方式，為燃煤電廠超低排放的落實(shí)提供支持。

參考文獻(xiàn)：

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[2]劉含笑，陳招妹，王少權(quán)，蔡錫鋒，郭高飛，沈敏超，周冰.燃煤電廠SO_3排放特征及其脫除技術(shù)[J].環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2019，13（05）：1128-1138.

[3]沈建軍，禾志強(qiáng).燃煤電廠超低排放形勢(shì)下空預(yù)器堵塞預(yù)防措施[J].環(huán)境保護(hù)科學(xué)，2017，43（01）：88-91.