【技术汇】660MW燃煤锅炉空预器堵塞原因及处理技术研究

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2018-07-11 22:20:12

所属频道: 火电厂 燃煤发电 发电企业

火电厂脱硝采用SCR催化还原法脱硝。

目前,当属SCR脱硝技术在国外应用较为普遍。SCR脱硝装置具有结构简单、脱硝效率高、运行可靠、便于维护等优点。随着催化剂性能的改进和反应操作条件的优化,SCR技术日趋成熟,在我国也得到日益广泛的应用。但SCR脱硝系统运行过程中会产生粘性大、腐蚀性强、液态的NH4HSO4,易捕捉烟气中的飞灰,引起空预器的堵塞和腐蚀,影响机组稳定运行。空预器发生堵塞后,会引起炉膛负压波动增大,也会导致空预器的烟气侧、一次风、二次风侧的进出口压差增加。堵塞严重时会造成空预器漏风系数增大,两边的排烟温度温差增大,锅炉排烟损失增加。在这种情况下运行时,引风机、送风机、一次风机电流变大,耗电量增加,甚至有可能造成风机失速进而风机跳闸引起锅炉RB动作,对火电机组安全稳定的运行造成威胁。

有资料表明,某电厂660MW发电企业具有指导性和借鉴性。

1空预器堵塞故障研究进展

空预器堵塞故障机理研究。根据实验分析可知,空预器堵塞物中大多是NH4HSO4为主的混合物。NH4HSO4的产生主要来源于火电厂脱销系统的投运。目前,国内大部分电厂采用的是SCR法对烟气脱硝。SCR法是指在催化剂的作用下,还原剂(NH3或者尿素等)有选择性的与烟气中的NOx反应并生成环境友好的化和H2O。SCR脱硝装置具有结构简单、脱硝效率高、运行可靠、便于维护等优点。随着催化剂性能的改进和反应操作条件的优化,SCR技术日趋成熟,在我国也得到曰益广泛的应用。

在以氨为还原剂的典型SCR反应条件下,其主要化学反应为

其主要反应原理见图1

图1SCR烟气脱硝技术反应原理但是,还原剂(NH3或者尿素等)在烟气脱硝的同时,也会产生副产品NH4HSO4,其主要化学反应为:

(2)排烟温度偏低。一般情况下,NH4HSO4的露点为120℃。在烟气中结露后以液体形式在物体表面聚集或者是以液滴形式分散于烟气中。液态的NH4HSO4是一种具有粘结性与腐蚀性的物质,很容易在空预器与飞灰混合后积累在空预器中,堵塞空预器。表1为2016年#1机运行时锅炉部分参数:

表年#1机机组运行参数

当机组运行时排烟温度低于NH4HSO4酸露点温度,烟气中的NH4HSO4就会结露,再进一步吸附烟气中飞灰,形成粘附性混合物,积聚在空预器蓄热片上,导致空预器出现积灰和堵塞。火电机组运行中,空预器是重要的传热元件。其主要作用是将锅炉尾部烟道中的烟气中携带的热量,通过散热片传导到进入锅炉前的空气中,将空气加热到一定的温度。若是尾部烟道烟气温度较低,或者是空气温度较低,在经过空预器热量传递后,排烟温度会进一步降低,甚至低于NH4HSO4露点温度。产生大量的液态NH4HSO4,与飞灰混合后堵塞空预器。特别是在冬季机组运行时,环境温度、尾部烟道温度都相对较低,使得排烟温度也长期处于较低水平,大量的NH4HSO4结露堵塞空预器。根据表1资料表明,1机在负荷从660MW到330MW时,两侧排烟温度整体呈下降趋势,如图3所示:

图4330MW负荷时#12SCR流量趋势图

为保证烟气排放的环保要求,只能加大喷氨调节系数,增大喷氨量,造成机组#2SCR运行中喷氨长期大于#1SCR,空预器B的压差也明显高于空预器A。

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