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【技術匯】660MW燃煤鍋爐空預器堵塞原因及處理技術研究

2018-06-28 10:39:44 大云網  點擊量: 評論 (0)
摘要:隨著環保要求越發嚴格,火力發電廠陸續對環保設施進行改造,增加了脫硫、脫硝設備,其中大部分脫硝設備采用SCR催化還原法脫硝。但SCR

(2)低負荷運行。

資料表明,SCR脫硝反應合適溫度要求控制在在310~420℃之間,最佳反應溫度為380℃左右,當溫度過高或者過低時,脫硝催化劑效率都會有所下降。寶慶電廠#1機組為660MW火電燃煤機組,機組負荷日夜波動較大,鍋爐燃燒情況復雜。

圖2#1機排煙溫度趨勢圖

圖2表明,在機組低負荷運行時,排煙溫度明顯下降趨勢。圖3圖4表明,低負荷運行時,#1、#2SCR流量偏差也增大。這主要由于當機組處于400MW負荷以下運行時,燃燒器燃燒效果減弱,燃燒時氣量偏大,燃料型生成的NOX增加。此外,鍋爐燃燒并不是完全對稱的,相對來說,B側的NOX高于A側,使得脫硝過程中A、B兩側噴氨量存在偏差。

同時SCR催化劑區域的溫度較低(320℃左右),脫硝催化劑活性下降,脫硝反應效率降低。此時為了保證脫硝出口含量不超標,只能增加噴氨量,兩側噴氨量偏差增大,導致氨逃逸率增大,增加了NH4HSO4的生成量。同時,當催化劑層溫度處于300℃時候,在同一催化劑的作用下,另一副反應也會發生:

生成的NH4HSO4會粘結在催化劑層,堵塞空預器。因此,只有當煙氣溫度處于310~420℃之間時,才允許投SCR脫硝系統。

3改進措施

(1)提高空預器排煙溫度。有資料表明,若煙氣側的空預器冷端綜合溫度若高于露點溫度,則低溫腐蝕導致的空預器堵塞一般不可能發生,NH4HSO4也不會在空預器冷端結露。對于回轉式空氣預熱器,空預器冷端綜合溫度Tk可由下式近似計算:

式中:Tw為排煙溫度;為空預器進口風溫。由公式(1)可知,當機組負荷降低時,排煙溫度下降,尤其冬季環境溫度低,排煙溫度和空預器進口風溫隨之更低,造成空預器冷端金屬壁溫降低。下面表2是2012、013空預器發生堵塞時候的運行數據:

表22012、013鍋爐空預器堵塞期間鍋爐相關統計數據

機組原設計中采用熱風再循環來提高空預器的進口風溫,然而實際在冬季環境溫度較低時,空預器冷端綜合溫度低于設計要求。2012、013年空預器發生堵塞時候,空預器A排煙溫度為97.75℃,106.37℃,冷端綜合溫度平均值為116.26℃,124.43℃,空預器B排煙溫度116.64℃,128.57℃,冷端綜合溫度平均值為134.85℃,146.31℃。兩側空預器冷端綜合溫度偏差較大,空預器A的冷端綜合溫度大幅低于設計值140℃。這種情況下,表明空預器A存在較為嚴重的堵塞。尤其當鍋爐在負荷較低,環境溫度較低情況下,更易形成低溫腐蝕,造成空預器堵塞。

因此,提高空預器排煙溫度,保持空預器冷端的NH4HSO4處于氣態,可以減少空預器堵塞。根據寶慶電廠機組燃燒用煤的含硫量情況,運行要求鍋爐排煙最低溫度大于120℃,高于NH4HSO4的露點溫度,減少空預器堵塞。在燃煤種類變化較大時,應密切注意相關參數變化,保證機組安全穩定運行。

(2)增加暖風器,提高進口空氣溫度。寶慶電廠地處湖南省邵陽市雨溪橋鎮,典型中亞熱帶濕潤季風氣候。冬季時候平均氣溫為5℃左右,最低溫度在0℃左右。此時送風機口空氣溫度較低,造成空預器冷端溫度較低,對機組運行造成很大影響。根據公式(1)可知,提高進口空氣溫度,也可以提高空預器冷端綜合溫度,減少空預器堵塞。為此,在2015年新增了送風機暖風器。該暖風器采用輔汽供熱加熱送風機出口風溫,可以提高空預器進口空氣溫度效果如表3所示:

表3暖風器投運后空預器進口一次風溫變化

8T:左右,根據公式推算,提高空預器冷端綜合溫度11T:,基本上滿足空預器冷端綜合溫度高于NH4HSO4的露點溫度,減少了因NH4HSO4結露造成的空預器堵塞。

4總結與展望

目前在我國的火電廠中,普遍存在鍋爐空預器堵塞和低溫腐蝕。雖然在設計過程中充分考率如何預防空預器堵塞和防低溫腐,但實際運行中,依然可能會因各種原因導致空預器發生堵塞現象。對于已發生了空預器堵塞,我們應采取適當措施保證堵塞不在惡化:提高排煙溫度、送風機出口溫度,減少入爐煤含硫量、氨逃逸率等等。這些方案我們需要根據實際情況,反復的實踐、論證,不斷的改善、修正,在實際運行中驗證效果,為改善空預器堵塞問題而不斷的努力。

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責任編輯:售電小陳

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