王欢欢
国家能源集团铜陵发电有限公司 安微244000
摘要:空预器是电厂锅炉的重要组成部分，利用锅炉尾部烟气来加热二次风的一种热交换装置。本文研究介绍了630MW脱硝机组回转式空预器差压高的问题，对空预器差压高的原因及危害进行了分析，针对现场存在的问题，提出了具体可行的对策，取得了良好效果。
关键词: 空预器；分析；对策
国家对环保的重视程度和要求越来越高，燃煤机组环保指标必须达标排放运行。机组增设脱硝系统，使得空预器运行工况变得更为复杂，进而容易产生堵灰、腐蚀现象，严重影响整个锅炉的安全运行，甚至影响了机组带负荷能力。铜陵电厂630MW #1机组正常运行期间曾出现空预器堵灰现象，空预器差压较大幅度的升高，锅炉安全运行受到影响。
1 锅炉设备概况
铜陵电厂一期工程两台锅炉由东方锅炉（集团）股份有限公司与东方-日立锅炉有限公司合作设计、联合制造，其型号为DG1900/25.4-Ⅱ1，型式为超临界参数变压直流本生锅炉，一次再热，前后墙对冲燃烧，单炉膛，尾部双烟道结构，固态排渣，全钢构架，全悬吊结构，平衡通风，露天布置。锅炉采用正压直吹式制粉系统，前后墙对冲燃烧方式，HT-NR3燃烧器，配置6台HP-1003型中速磨煤机。空预器采用二台三分仓回转式空气预热器。
2 空预器差压高的原因及危害
2.1 空预器差压高的原因
（1）含硫和氮氧化物的化学成分导致空预器堵灰
烟气中SO3 与烟气中的水蒸汽形成硫酸蒸汽，凝结在空预器受热面上，造成换热元件及烟道腐蚀，烟气中灰粒便易粘在空预器的受热面上形成积灰，造成堵塞。
煤燃烧过程产生的烟气中含有硫化物等，同时脱硝过程中由于某些原因造成过量氨逃逸，硫化物与逃逸的氨生成硫酸氢铵，硫酸氢铵在150-200℃温度范围是以一种液态形态存在的，如果低于这一温度将处于固态，空预器中部和冷端正好处于这个温度区间，这样长期大量的硫酸氢铵附着在空预器中部和冷端，导致空预器内部堵塞。
（2）吹灰蒸汽带水
空预器开始吹灰前疏水不充分，而空气预热器冷端壁面温度往往偏低，锅炉烟气中有大量灰份，灰份沉积在壁面时，与吹灰蒸汽中所携带水份及酸液起化学作用后发生硬结积灰，使得蒸汽吹灰根本无法吹走，容易引起空预器内部堵塞。
（3）空预器间隙调整不合理
空预器间隙设置偏大，导致空预器漏风增加，传热效果变差，传热元件温度下降，进而导致硫酸氢铵结垢和低温腐蚀。
2.2 空预器差压高的危害
空预器烟气侧差压发生较大幅度的上升，烟气系统阻力增大，不仅增加了风机电耗，还使引风机全压升高，致使引风机工作条件恶化容易发生失速事件，严重影响锅炉运行安全。空预器堵塞不均匀，受热面局部差压大，导致一、二次风压、风量出现波动现象，可能引起风机喘振，甚至导致机组非停事故。
3 采取的对策
为防止空预器差压逐渐升高，引起锅炉不安全事件的发生，具体应对措施可以从以下几个方面入手，保证机组安全运行。
（1）加强空预器吹灰。空预器吹灰前必须进行充分疏水，不仅仅观察空预器疏水温度大于160℃即可免于疏水。增加空预器冷端吹灰的次数；采用单支吹灰器吹灰的方式，投运时将蒸汽吹灰压力适当提高，同时注意核对就地吹灰器处压力。
（2）加强脱硝吹灰（包括脱硝声波吹灰），使催化剂表面清洁提高催化剂性能，通过氮氧化物的排放量选择合适的氨气量，以使其反应达到一个相对充分的目标值。在吹灰前对吹灰管路进行暖管疏水，当吹灰蒸汽温度达到200度以上方可允许吹灰，避免疏水带入脱硝催化剂，影响其反应活性，造成效率下降，导致氨逃逸增加。
（3）在保证环保指标不超标前提下，合理控制喷氨量，特别是升降负荷时及时进行调整，同时关注氨逃逸量。
（4）适当降低磨煤机出口温度，以提高排烟温度利于硫酸氢铵融化，牺牲经济性换取空预器安全运行。
（5）机组正常升负荷时，注意引风机电流变化与动叶开度变化相一致，且与引风机负荷（烟气量）变化相一致。在动叶正常偏置的情况下，两台引风机电流基本相同或偏差较小，否则要及时对引风机出力进行适当调整并分析电流偏差大原因。任何情况下，均不允许单台引风机电流超过额定值。
（6）机组负荷变化时，加强引风机运行工况监视。若发现两台引风机进出口压力、电流等参数偏差增大或波动幅度增大时，应及时降低机组负荷并对两台引风机出力进行调整，保证引风机运行稳定。
（7）加强对空气预热器出、入口差压的监视，特别在机组高负荷运行期间，控制好炉膛总风量，防止炉膛风量过调致使引风机失速，同时要做好引风机失速的事故预想。机组负荷升至580MW及以上时，及时降低负荷变动率，减小炉膛总风量变化幅度。若连续升负荷导致炉膛风量变化快时，可对机组负荷适当短时保持。
（8）适当提高一次风母管压力，一次风压力偏置设定值不小于-2kPa，但高负荷时注意一次风机出口压力不大于11KPa，防止一次风机发生喘振。
（9）灰硫运行人员应加强省煤器和脱硝输灰系统监视调整，保证正常灰位，防止灰位高漫灰堵塞空预器。若发现输灰不畅，应及时联系维护疏通清理。
（10）过热器、再热器烟气挡板运行中保持适当开度，随机组负荷变化挡板保持变化，防止挡板开度小或长期不动作，使尾部受热面积灰、结焦严重，加重空预器堵塞，从而影响引风机运行稳定。
（11）减少高硫煤的掺烧，对不同含硫量的煤进行混、配，优化燃烧调整，降低硫化物的生成。
（12）利用机组检修机会，及时对空预器的积灰进行检查，将空气预热器冷热端蓄热元件更换为耐腐蚀的搪瓷蓄热元件, 并更换密封片。对损坏的换热片及时进行更换，对发现有积灰硬结现象要利用专用高压水枪进行水冲洗，水冲洗后应及时进行干燥。
4 效果和结论
综上所述，630MW机组正常运行期间空预器出现堵塞现象，差压异常升高的问题得到高度关注，采取了有效应对措施，机组在高负荷情况下没有发生风机失速现象，保证了机组安全稳定运行。同时，积极利用机组检修机会，将空气预热器冷热端蓄热元件更换为耐腐蚀的搪瓷蓄热元件, 并更换柔性密封。从机组改造空气预热器运行情况看，彻底解决了空预器冷端的堵灰和腐蚀问题。