锅炉的空气预热器是用来加热燃烧所需空气的设备,通过利用排出的烟气热量来提高进入炉膛的空气温度,从而可以提高锅炉效率。然而在实际运行过程中,空预器一次风风道冷端堵塞问题时有发生,严重影响了锅炉的安全性和经济性。其主要原因可以总结如下:
1. 脱硝系统氨逃逸量过大
随着国家对环保要求的日益严格,电厂纷纷采用SCR(选择性催化还原)脱硝技术以满足超低排放要求。然而,脱硝过程中氨(NH₃)逃逸量过大就会导致空预器堵塞。氨逃逸后,易与烟气中的SO₃结合形成硫酸氢铵(NH₄HSO₄)或硫酸铵((NH₄)₂SO₄)。在正常运行温度下,硫酸氢铵以液体形式在物体表面聚集或以液滴形式分散于烟气中,其捕捉飞灰的能力极强,与烟气中的飞灰结合后形成融盐状积灰,从而造成空预器堵塞甚至腐蚀。
2. 冬季环境温度低
北方冬季寒冷,空气预热器入口处空气初始温度偏低,低温腐蚀积灰问题尤为严重。空预器冷端温度低导致烟气中的水蒸气或硫酸蒸汽在管壁上凝结,使飞灰黏结,形成低温黏结灰。当使用含硫量较高的燃料时,生成的SO₂和SO₃气体与水蒸气生成亚硫酸或硫酸蒸汽,进一步加剧了堵塞问题。
3. 吹灰系统不足
吹灰系统对于保持空预器清洁至关重要,但吹灰次数、吹灰蒸汽压力和温度不合格会导致吹灰效率降低。例如,压力过高可能造成空预器蓄热元件损毁,使烟气中飞灰等颗粒物附着在蓄热元件上,形成堵塞。此外,吹灰蒸汽带水和飞灰黏附空预器冷端受热面也会加剧堵塞问题。
而针对以上问题,可以采用几个措施来解决:
1. 优化脱硝系统
减少氨逃逸量是解决空预器堵塞问题的关键。可以通过优化脱硝系统的运行参数,如调整喷氨量、提高SCR系统的自动控制水平等,降低氨逃逸量。
2. 加强吹灰管理
定期对锅炉空气预热器进行吹灰,确保吹灰次数、吹灰蒸汽压力和温度符合要求。在负荷变化或煤种变化时,及时调整吹灰策略,提高吹灰效率。
3. 提高空预器冷端温度
合理控制冷风旁路和热风再循环旁路,提高空气预热器入口空气温度,降低GAH入口烟温,以解决空气预热器的积灰和低温腐蚀问题。
4. 化学清洗法
对于堵塞物较为顽固的情况,可以采用化学清洗法。通过选择合适的化学清洗剂,将堵塞物溶解或分解,达到疏通的目的。但需注意化学清洗剂的选择和使用方法,避免对设备造成腐蚀。