燃煤电厂SCR烟气脱硝技术改造后空气预热器堵塞问题处理

魏学静，安世辉，刘 巍

(河北华电石家庄裕华热电有限公司， 石家庄 050051)

燃煤电厂SCR烟气脱硝技术改造后空气预热器堵塞问题处理

魏学静，安世辉，刘 巍

(河北华电石家庄裕华热电有限公司， 石家庄 050051)

针对燃煤电厂SCR烟气脱硝技术改造后空气预热器堵塞的问题，提出减少喷氨量和空气预热器吹灰等措施，并分析在线高压水冲洗、高负荷连续运行、冷端连续吹灰的处理效果处理，认为高压水冲洗、冷端连续吹灰可有效降低空气预热器堵塞问题。

燃煤电厂；SCR烟气脱硝技术；空气预热器；堵塞

河北华电石家庄裕华热电有限公司(简称“裕华热电”)为2台300 MW燃煤锅炉机组，此烟气脱硝装置配置在2台蒸发量为1 025 t/h亚临界燃煤锅炉。裕华热电分别于2013年和2014年对2台锅炉进行了技术改造，技术改造分为两部分，一是对炉内燃烧器改造为低氮燃烧器；二是加装炉后脱硝反应装置，裕华热电炉后脱硝采用选择性催化还原法(SCR)，脱硝装置采用纯氨作为还原剂，由液氨供应系统供应。 改造后，烟气排放已经达到超低排放标准，但是空预器堵塞问题较为严重，通过运行中不断摸索，裕华热电总结出了针对于空预器堵塞问题的相关解决方法。

1 脱硝改造后空气预热器的堵塞概况

裕华热电锅炉尾部配有2台三分仓容克式空气预热器(简称“空预器”)，型号为2-29VI(T)-2305(2440)SMR。为配合锅炉的SCR改造，结合锅炉扩大性小修对锅炉2台空预器进行改造，以适应SCR系统运行后对空预器的要求。

改造初期，空预器运行良好。但是在冬季低负荷时，逐步出现了空预器堵塞现象。首先表现为锅炉A/B两侧排烟温度偏差逐步增大，堵塞严重时两侧排烟温度偏差高达30 ℃。严重时影响过热器两侧蒸汽温度出现偏差。空预器一二次风侧前后差压变大。一次风侧差压由0.6 kPa逐步增大，最大达到2.9 kPa。烟气侧差压达到表量程最大值2.5 kPa。

运行稳定性方面，由于空预器堵塞，造成引风机出力摆动，严重时炉膛负压摆动值达到0.6 kPa。引风机电流出现上下60 A的摆动，风机抢风，喘振现象明显，由于负压摆动频繁投入，造成了锅炉小油枪燃油的浪费及锅炉不稳定运行工况的出现。

2 运行中减轻空预器堵塞的方法

2.1 减少喷氨量

根据设计，锅炉在ECR工况及烟气中NOx含量为550 mg/m3时，保证单台机组的液氨耗量225 kg/h。但是受锅炉负荷、燃煤参数的影响，SCR入口氮氧化物并不稳定，尤其在锅炉负荷大幅度变化或者燃煤品质的变化，造成氮氧化物的波动。需要配合燃烧的调整控制SCR入口NOx的含量从而达到降低喷氨量的目的。具体方法如下：

a.降低锅炉过量空气系数。在合理的氧量控制范围，保持较低氧量运行。例如在锅炉900 t/h主汽流量时，锅炉氧量从3.9%降到3.2%，SCR入口NOx由660 mg/m3降至590 mg/m3。根据运行实验及调整经验。

b.降低燃烧中心。适当降低燃烧中心能降低锅炉出口烟气中NOx含量。例如锅炉主汽流量850 t/h时，如果投六层粉，锅炉出口NOx控制在650 mg/m3左右，而如果运行五层粉，锅炉出口NOx能控制在490～520 mg/m3。

c.制粉系统运行的影响。在一定的锅炉负荷下， 制粉系统运行台数直接影响锅炉出口NOx的排放。例如裕华机组1号锅炉主蒸汽流量在850 t/h时，由3套制粉系统减少为两套制粉系统运行运行，锅炉出口NOx可由600～650 mg/m3降至520～570 mg/m3。而2号锅炉出口NOx可由590～550 mg/m3降至490～520 mg/m3，所以合理的调配锅炉制粉系统的运行方式可以有效控制喷氨量。另外还可以通过调整制粉系统的通风量来控制三次风量，达到控制锅炉出口NOx含量。例如调整1号锅炉1C制粉系统，排粉机入口挡板由100%关至52%，再循环风门由25%开至40%，制粉系统出力47 t/h不变的情况下，锅炉出口NOx可降低100 mg/m3左右。

d.降低一次风压。一次风压能满足送粉要求即可，降低一次风压可保证锅炉主燃烧区煤粉的浓度，提高主燃烧区产生的NOx被还原的比例。

e.控制煤粉细度。合理的煤粉细度能保证煤粉在主燃烧区的燃烧，防止未燃烧完全的煤粉进入还原区及燃尽区燃烧，造成锅炉出口NOx含量增大。

2.2 空预器吹灰

空预器运行中定期执行吹灰制度，在空预器差压增大时可适当加强吹灰次数。空预器吹灰时应充分疏水，疏水温度达到150 ℃时再进行吹灰操作。

3 空预器堵塞后处理效果分析

裕华热电进行SCR烟气脱硝技术改造后，由于运行中各种因素影响，1号炉空预器A侧曾经严重堵塞，一次风机侧压差最大达到2.9 kPa，(正常运行时0.8 kPa)，由于空预器堵塞，造成引风机在低负荷时抢风严重，引风机电流摆动达到60 A，炉膛负压摆动最大能达到600 Pa，严重的影响了锅炉燃烧的稳定。由于炉膛负压摆动造成锅炉小油枪频繁自动投入，造成燃油量大幅增加。为了解决这一难题，裕华热电公司先后采用了在线高压水冲洗、锅炉高负荷连续运行、空预器冷端连续吹灰、提高排烟温度，调整AB侧送风量等措施，缓解了空预器的堵塞问题。

空预器在线高压水冲洗的时间为2015年8月26日-8月29日和2015年9月9日-9月14日两次，由于第一次冲洗过程中每天冲洗时间较长，选取这一次的数据进行比对发现，在锅炉负荷率相同情况下，冲洗前后空预器一二次风侧差压无明显变化，最高降低0.1 kPa后又恢复原始值。通过分析可以看出，高压水冲洗前后，空预器差压无明显降低趋势，同时空预器水冲洗受负荷和排烟温度限置较大，每日可冲洗时间较短，所以空预器在线高压水冲洗的方法对缓解空预器堵塞问题无明显效果。高压水冲洗应该保证足够高的负荷率和充足的冲洗时间才有可能取得相对满意的效果。

采集2015年11月15日-11月23日的数据和供热期前15 d数据，通过对机组负荷率、锅炉蒸发量、排烟温度、喷氨量、喷氨单耗、炉膛出口NOx和煤质等数据进行对比形成表1和表2。

表1 10.25-11.14供热前机组数据

指标最大值最小值平均值蒸发量/(t·h-1)1010.08571.57812.40A侧排烟温度/℃152.73108.96137.02A侧喷氨量/(kg·h-1)206.366.2387.26A侧喷氨单耗/(kg·t-1)0.2780.0080.118出口NOx/(mg·m-3)1114.07383.34664.85硫分/%1.431.191.265挥发份/%17.916.617.25

由表1、表2的对比可以看出，进入供热期后，机组蒸发量明显高于供热期前，虽然环境温度下降，但由于暖风器的投入和机组蒸发量的升高，使得排烟温度有显著提高，入炉煤挥发份均值降低了0.564%，但锅炉连续高负荷运行使得锅炉出口NOx最大值时降低了214.71 mg/m3，喷氨单耗下降0.054 kg/t，空预器堵塞情况略有好转，空气侧差压约降低了0.2 kPa。

表2 11.20-11.23供热期间机组数据

指标最大值最小值平均值蒸发量/(t·h-1)1003.13701.88907.77A侧排烟温度/℃150.94132.69145.10A侧喷氨量/(kg·h-1)206.3537.8396.46A侧喷氨单耗/(kg·t-1)0.2240.0410.105出口NOx/(mg·m-3)899.36462.73649.82硫分/%1.3231.1131.241挥发份/%17.31316.02716.691

空预器冷端连续吹灰时间：第一次为2015年11月23日-25日，A侧空预器冷端连续吹灰72 h，第二次为12月4日-6日，B侧空预器冷端连续吹灰72 h，分别采集2次吹灰前、吹灰中和吹灰后的空预器差压形成表3和表4。

表3 A侧空预器连续吹灰差压 kPa

差压未吹灰吹灰中吹灰后一次风差压最大值3.512.972.49最小值1.511.291.20平均值2.462.041.85二次风差压最大值3.012.562.10最小值1.010.940.70平均值2.121.681.49

表4 B侧空预器连续吹灰差压 kPa

差压未吹灰吹灰中吹灰后一次风差压最大值2.262.121.83最小值1.281.090.93平均值1.811.501.39二次风差压最大值2.041.851.70最小值1.180.750.89平均值1.561.231.25

由表3、表4对比可以看出，经过空预器冷端连续吹灰，A、B侧空预器差压最大值，最小值和平均值均有降低，其中A侧空预器烟气侧差压平均值降低约0.63 kPa，B侧空预器烟气侧差压平均值降低约0.31 kPa，效果显著。

采集2015年11月8日0:00-2:40和11月13日9:00-21:00 2个时段的数据，2个时段机组蒸发量相同，都是800 t/h,通过对机组排烟温度和空预器压差的数据进行对比发现，提高排烟温度到140 ℃以上可以有效抑制硫酸氢铵的发生，A/B侧一次风空预器差压降低了0.2～0.3 kPa，效果明显。但近2个月暖风器的缺陷频繁发生，需多次解列暖风器，建议今后运行和检修人员重点检查暖风器及相关设备。

在相同的锅炉蒸发量前提下，调整A/B侧送风机出力，使两侧送风机出力相差10 A，对A/B侧一二次风空预器差压影响不大。通过总结数据可以看出，在相同的锅炉蒸发量前提下，调整A、B侧送风机出力，对缓解空预器差压无明显作用。

4 结束语

严格控制入炉煤的指标：干燥无灰基挥发份17%～20%，硫份<1.4%。排烟温度的控制：排烟温度控制在140～145 ℃，运行人员将暖风器及辅助设备的检查列为重点检查内容，检修人员定期维护，确保其可靠。空预器烟气侧压差1.5 ～2.5 kPa时，排烟温度控制在140～145 ℃，空预器吹灰方式为每班热端吹灰2次，冷端吹灰4次。空预器烟气侧压差>2.5 kPa时， 提高机组蒸发量到800 t/h以上，排烟温度控制在140～145 ℃，空预器冷端连续吹灰72 h，效果不明显可以冷端连续吹灰168 h，或者采用机组蒸发量800 t/h以上，空预器在线高压水冲洗。但空预器冷端连续吹灰容易导致空预器冷端蓄热元件吹损，检修时会面临大量更换蓄热元件，增大检修成本，不建议经常进行此项操作。解决喷氨不均问题才是解决空预器堵塞的根本办法。

本文责任编辑：丁 力

Treatment Measures of Coal Fired Power Plant Air PreheaterBlocking After SCR Flue Gas Denitrification Technology

Wei Xuejing,An Shihui,Liu Wei

(Hebei Huadian Shijiazhuang Yuhua Heating Group,Shijiazhuang 050051,China)

This paper mainly introduces the SCR flue gas denitrification technology in coal-fired power plant after the operation of the air preheater in the operation of the blockage problem,and puts forward a feasible solution,considers that the high voltage online watering and cold-point soot blowing can solve blocking through analysis.

coal fired power plant;SCR flue gas denitrification technology;air preheater;block

2016-06-28

魏学静(1988-)，女，助理工程师，主要从事火电厂燃烧调整工作。

X773

B

1001-9898(2016)06-0039-03