600MW机组空预器差压增大的分析

600MW机组空预器差压增大的分析

(阜阳华润电力有限公司236000)

摘要:随着国家环保要求越来越严,烟气NOx控制越来越低,空预器蓄热片中硫酸氢铵的沉积成为不可避免的现象,本文介绍了600MW机组空预器差压增大带来的危害,对差压增大的原因进行了具体分析,为解决空预器差压大提供思路。

关键词:燃煤电厂;空预器;预防

1.概述

阜阳华润电力有限公司的2台600MW——HG-1980/25.4-YM1型锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司利用英国三井巴布科克能源公司(MB)的技术支持,进行设计、制造的。锅炉为一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的本生(Benson)直流锅炉,单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π型布置。锅炉为露天布置。锅炉燃用神府东胜煤、混煤及大同煤。32只低NOX轴向旋流燃烧器(LNASB)采用前后墙布置、对冲燃烧,4台BBD-4360双进双出磨煤机配正压直吹制粉系统。

公司与3013年进行了两台机组脱硝改造,脱硝采用选择性催化还原技术,使用氨作为还原剂,在氧气存在的条件下将烟气中的NO还原为N2,以满足环保对烟气排放NOx的要求,脱硝过程中生成的硫酸氢铵在通常运行温度下,露点为147℃,从气态向液态转变的过程正好发生在流经空预器低温段部分,液态硫酸氢铵是一种粘性很强的物质,在烟气中粘结飞灰,因此易造成空预器冷端积灰严重,进而影响空预器的正常运行。

2.空预器差压的现状

我司#1机组空预器在2017年大修技改中,增加了脱硝烟道旁路系统,并对空预器内部蓄热片及密封片进行了全部更换,#1机组于11月29日启动,两侧空预器运行后差压均在设计值以内正常。在运行过程,空预器差压发展趋势如下表:

从上表烟气差压变化及与设计值相比判断可知,#1机组空气预热器有堵塞的前兆,如果再不采取措施控制可能会导致压差继续增大,甚至再次可能出现一次风机压力波动及空预器堵塞。

3.空预器差压增大原因分析

#1机组技改后锅炉的排烟温度一直偏低,统计了1月10日至2月16日空预器两侧出口的排烟温度:A侧平均温度:93℃,B侧平均温度:103℃,环境平均温度:6℃,远低于#1炉排烟温度的设计值:133℃。

3.1对空预器排烟温度重视程度不够,调整的不及时:

1月22日开始环境温度大幅下降,#1机组的排烟温度下降至87℃,当时和锅炉专业也进行了沟通,在保证机组的经济性的前提下,没有想到很好的提升排烟温度的方法,之后几天仅仅停留在高度关注层面,没有再去调整,直到2月2日,发现环境温度将再次下降,决定开启SCR脱硝系统旁路电动门,通过提升空预器入口烟气温度(设定大于320℃),从而提高排烟温度,开启后排烟温度平均值提高到94℃,虽然有所提高,但依然低于设计值。

3.2燃用高硫份煤种(最高2.4%):

高硫煤在炉膛内燃烧,三氧化硫的生成量将增加,在加上我们掺烧煤泥,锅炉排放中的含水量进一步增加,虽然水蒸气的露点在60℃以下,但如果烟气中含有0.005%的三氧化硫,露点温度可以上升至到150℃,烟气低于该温度时空预器换热片上就会有硫酸溶液凝结。

1-链条炉2-煤粉炉3-液态排渣炉

3.3环保的压力增大导致喷氨量大,逃逸率增加:

目前SCR脱硝工艺在超洁净排放的要求下,不可避免的产生氨逃逸,在低温情况下会形成硫酸氢铵,硫酸氢铵一般在烟气温度低于210℃后,就开始从气态凝结成液态,在空预器的中下部凝结析出鼻涕状黏稠物质,造成空预器蓄热元件积灰、堵塞。

4.针对空预器差压增大采取的对策

4.1空预器设计冷端综合温度应大于68.3℃(排烟温度加送风温度除以2),当环境温度低于20℃后,保持SCR烟气旁路开启状态,提高空预器入口烟气温度,尽力满足冷端综合温度在设计值以内。

4.2在低负荷需停运第四台制粉系统时,首先停运C制粉系统,保持D制粉系统运行,提高火焰中心,从而提高排烟温度。

4.3将#1炉空预器吹灰由每班一次改成连续吹灰,并关注空预器烟气侧差压看有没有继续上升的趋势。

4.4在环境温度回升前,减少高硫煤的掺烧比例,降低烟气中硫份的含量。

5.结论

5.1由此得出控制空预器差压升高的根本原因为硫酸氢铵沉积所致,由于采取措施及时有效,空预器差压得到有效改善。

5.2控制空预器差压的根本措施是提高空预器排烟温度,脱硝生成的硫酸氢铵凝结点后移,达到吹灰器有效的吹灰范围内。

通过采用以上措施执行,空预器差压降低至正常值,截止到2018年底,差压未出现增大趋势,满足现场生产的需要。

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