空氣預(yù)熱器堵塞對(duì)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行的影響

1、2012年江蘇省并網(wǎng)電廠鍋爐及節(jié)能專業(yè)專題研討會(huì)資料匯編空氣預(yù)熱器堵塞對(duì)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行的影響分析陳學(xué)永南京化學(xué)工業(yè)園熱電有限公司 摘要：隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格，電廠機(jī)組采用scr脫硝工藝控制nox排放是大勢(shì)所趨。但是逃逸的氨氣會(huì)生成硫酸氫銨并沉積在空氣預(yù)熱器中，導(dǎo)致空氣預(yù)熱器堵塞，系統(tǒng)阻力增大，影響到引風(fēng)機(jī)的運(yùn)行。關(guān)鍵詞：硫酸氫銨 空氣預(yù)熱器 堵塞 引風(fēng)機(jī) 影響1 項(xiàng)目概況南京化學(xué)工業(yè)園熱電公司二期建設(shè)2×300mw亞臨界參數(shù)機(jī)組，鍋爐為上海鍋爐廠生產(chǎn)的一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、單爐膛平衡通風(fēng)、露天布置自然循環(huán)汽包爐，型全懸吊結(jié)構(gòu)，每爐各安裝2臺(tái)上鍋廠制造的回轉(zhuǎn)式三分倉(cāng)空氣預(yù)熱器，

2、同步安裝scr脫硝裝置。2 設(shè)備規(guī)范表1 空氣預(yù)熱器名稱單位規(guī)格轉(zhuǎn)子直徑mm10318高溫段傳熱元件的高度mm1100高溫段傳熱元件材質(zhì)q235低溫段傳熱元件的高度mm1000低溫段傳熱元件材質(zhì)corten鋼總換熱面積m253390煙氣側(cè)阻力pa800空預(yù)器進(jìn)口煙溫360.6（bmcr工況）347.2（300mw考核工況）空預(yù)器排煙溫度（修正）130（bmcr工況）124.6（300mw考核工況）表2 引風(fēng)機(jī)名稱tb工況bmcr工況型號(hào)an25e6調(diào)節(jié)方式靜葉調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)全壓6469pa5175.1pa風(fēng)機(jī)靜壓6160pa4923.1pa風(fēng)機(jī)入口質(zhì)量流量225.96kg/s207.90kg/s生產(chǎn)

3、廠家成都電力機(jī)械廠3 空預(yù)器堵塞原因分析3.1硫酸氫銨（abs）的影響硫酸氫銨（abs）是引起堵塞的主要原因。沉積煙氣溫區(qū)：230-150，由氣態(tài)液態(tài)固態(tài)轉(zhuǎn)化。硫酸氫銨通常沉積在預(yù)熱器中間部位傳熱元件上，在液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)吸附灰分，直接沉積在金屬表面。 abs , as的形成 scr系統(tǒng)脫硝反應(yīng)未完全耗盡的氨氣（nh3），和煙氣中的so3、水蒸汽很容易產(chǎn)生下列反應(yīng)：nh3+so3+h2o nh4hso4 (nh3 : so3 < 2 : 1時(shí))（abs)2nh3+so3+h2o (nh4)2so4 (nh3 : so3 > 2 : 1時(shí))（as）scr催化劑同時(shí)將部分so2轉(zhuǎn)化成s

4、o3，加劇冷端硫酸腐蝕so2 +o2 so3， so3 + h2o h2so493.3121.1148.9176.7204.4232.2260.0287.8高塵布置scr低塵布置scr溫度 () 灰吸附區(qū)沉積區(qū)凝固區(qū)露點(diǎn)以上凝固區(qū)露點(diǎn)以上硫酸氫銨露點(diǎn)沉積區(qū)圖1 硫酸氫銨沉積溫度3.2氨氣逃逸量過(guò)大的影響氨氣逃逸量過(guò)大直接導(dǎo)致硫酸氫銨的大量產(chǎn)生。影響氨氣逃逸量過(guò)大的主要因素：1）進(jìn)口煙氣中nox濃度過(guò)高，為了降低出口煙氣中nox濃度而加大噴氨量；037.893.3148.9204.4260.0315.5371.102545087621016127015241778傳熱元件高度, mm, 從冷端起

5、算煙氣溫度 冷端層熱段層最低金屬溫度線硫酸氫銨露點(diǎn)最高金屬溫度線硫酸氫銨沉積區(qū)中間層圖2 常規(guī)空氣預(yù)熱器中硫酸氫銨沉降區(qū)2）進(jìn)口煙氣中局部nox濃度過(guò)高，但誤認(rèn)為所有煙氣中nox濃度都過(guò)高而加大噴氨量；3）鍋爐運(yùn)行工況發(fā)生變化，而scr噴氨未能同步導(dǎo)致氨逃逸量增大；4）噴氨格柵發(fā)生泄漏；5）催化劑使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或損壞、堵塞，導(dǎo)致活性降低；6）氨氣逃逸率無(wú)法準(zhǔn)確及時(shí)監(jiān)測(cè)。4 空預(yù)器堵塞對(duì)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行的影響空預(yù)器堵塞，導(dǎo)致煙道阻力增加，改變了引風(fēng)機(jī)運(yùn)行工況。在阻力過(guò)大時(shí)，引風(fēng)機(jī)發(fā)生失速無(wú)法正常運(yùn)行。根據(jù)軸流風(fēng)機(jī)的性能曲線（q-h）特點(diǎn)，風(fēng)機(jī)正常工作時(shí)，工況點(diǎn)落在失速線下方的第一象限內(nèi)。在靜葉或動(dòng)葉開(kāi)度

6、不變的情況下，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)阻力增加時(shí)，流量（q）減小，壓頭（h）增大，風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)向失速線方向移動(dòng)，當(dāng)工況點(diǎn)落在失速線上方的第一及第二象限內(nèi)時(shí)，風(fēng)機(jī)即發(fā)生失速。不同的靜葉或動(dòng)葉開(kāi)度，會(huì)對(duì)應(yīng)不同的（q-h）性能曲線，但其特性一致?；@二期#5鍋爐兩臺(tái)空預(yù)器由于硫酸氫銨沉積，堵塞嚴(yán)重，5a引風(fēng)機(jī)自2012年1月4日首次報(bào)告運(yùn)行異常，判斷風(fēng)機(jī)失速，風(fēng)機(jī)出力受到嚴(yán)重影響。2012年春節(jié)期間，#5機(jī)組臨檢，#5爐空預(yù)器進(jìn)行了高壓水沖洗，堵塞情況有所好轉(zhuǎn)，空預(yù)器差壓有所降低，機(jī)組啟動(dòng)后，5a引風(fēng)機(jī)失速情況有所改善。圖3 2012年1月4 -10日 5a空預(yù)器煙氣差壓、引風(fēng)機(jī)靜葉開(kāi)度、引風(fēng)機(jī)電流圖4,2012年

7、2月1-5日 5a空預(yù)器煙氣差壓、引風(fēng)機(jī)靜葉開(kāi)度、引風(fēng)機(jī)電流5 風(fēng)機(jī)失速的危害風(fēng)機(jī)發(fā)生失速，主要危害一是長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行可能引發(fā)共振致葉片斷裂；二是可能誘發(fā)喘振跳風(fēng)機(jī)。6 避免空預(yù)器堵塞的方法6.1 嚴(yán)格控制噴氨量與氨逃逸率控制了氨逃逸量，就等于切斷了硫酸氫銨生成的源頭。沒(méi)有了硫酸氫銨的沉積，空預(yù)器堵塞的可能將大大降低。對(duì)于對(duì)氨逃逸率無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確及時(shí)監(jiān)測(cè)的機(jī)組，控制噴氨量更為重要，不能單單通過(guò)scr進(jìn)出口煙氣中nox的濃度來(lái)確定噴氨量。6.2 進(jìn)行空預(yù)器換熱元件改造2012年4月20日，化工園二期#5機(jī)組開(kāi)始計(jì)劃性a修。期間，進(jìn)行了空預(yù)器改造，將兩臺(tái)空預(yù)器冷端換熱元件由corten鋼材質(zhì)的普通板型結(jié)

8、構(gòu)更換成鍍搪瓷的耐硫酸氫銨沉積設(shè)計(jì)的板型結(jié)構(gòu)，將熱端換熱元件全部吊出進(jìn)行高壓水沖洗。 元件在硫酸氫銨沉降區(qū)域分層 硫酸氫銨沉降區(qū)元件表面為氧化氛圍 硫酸氫銨沉降區(qū)域傳熱元件為開(kāi)通道 清洗效果覆蓋不了硫酸氫銨沉降區(qū)域熱段層冷段層轉(zhuǎn)子中心線吹灰器清掃范圍中溫層硫酸氫銨沉降區(qū)圖5 常規(guī)預(yù)熱器設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子斷面圖#5爐a修結(jié)束機(jī)組啟動(dòng)運(yùn)行，兩臺(tái)空預(yù)器差壓得到明顯改善。6.3 及時(shí)進(jìn)行空預(yù)器沖洗硫酸氫銨沉積物是高水溶性的物質(zhì)，利用停爐間隙或計(jì)劃?rùn)z修期間，對(duì)空預(yù)器進(jìn)行高壓水沖洗，保證較長(zhǎng)的沖洗時(shí)間，單臺(tái)空預(yù)器控制在48h左右，可以達(dá)到不錯(cuò)的效果。有條件最好將換熱元件全部吊出進(jìn)行沖洗。吹灰器清掃區(qū)域 在硫酸氫銨沉

9、積區(qū)不再有元件分層 硫酸氫銨沉積區(qū)使用耐腐蝕傳熱元件表面 硫酸氫銨沉積區(qū)用封閉流道 dnf® 板型傳熱元件調(diào)整內(nèi)容熱段層轉(zhuǎn)子中心線硫酸氫銨沉 降 區(qū)冷段層圖6 耐硫酸氫銨沉積設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)037.893.3148.9204.4260.0315.6371.102545087621016127015241778傳熱元件高度，mm, 從冷段算起煙氣溫度 硫酸氫銨沉降區(qū)冷段層熱段層最低金屬溫度硫酸氫銨露點(diǎn)線最高金屬溫度圖7 耐硫酸氫銨沉積設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子內(nèi)沉積區(qū)域表3 改造后空氣預(yù)熱器規(guī)范名稱單位規(guī)格轉(zhuǎn)子直徑mm10318高溫段傳熱元件的高度mm1100高溫段傳熱元件材質(zhì)q235低溫段傳熱元件的高度mm1000低溫段傳熱元件材質(zhì)進(jìn)口低碳鋼鍍搪瓷總換熱面積m247868搪瓷厚度mm0.4 -0.45傳熱元件增加重量t9煙氣側(cè)阻力pa1100空預(yù)器排煙溫度（修正）130（bmcr工況）圖8,2012年4月15 -20日,5a空預(yù)器煙氣差壓、引風(fēng)機(jī)靜葉開(kāi)度、引風(fēng)機(jī)電流圖9,2012年6月15-30日, 5a空預(yù)