空预器堵塞原因分析及解决方案

1、空预器堵塞原因分析 处理方案 主讲人： 刘现伟START 1/32空气预热器作为锅炉最末级余热回收设备，烟气从空预器出口带出热量直接计入排烟损失，所以，其高效运行对机组能耗情况至关主要。 回转式空气预热器运行时，运行阻力和出口烟气温度是评价空预器运行能效最主要指标。回转式空气预热器 2/32空预器堵塞，压差升高影响机组安全、经济性运行。经济性：风机耗电量升高；排烟温度升高；风量不足负荷受限。安全性：风机失速枪风、炉膛压力波动，燃烧不稳定。立题理由 3/32 现实状况调查年02月10日#6炉发生空预器堵塞情况。当初A空预器进出口差压由-1.9KPa迟缓上升至-2.3KPa，B空预器进出口差压由-

2、1.8KPa迟缓上升至-2.1KPa，炉膛负压由-50Pa至-10Pa摆动扩大为由-150Pa至+50Pa摆动，一次风压7.8KPa-8.3KPa摆动，引风机电流由227A上升至248A,送风机电流由39A上升至41A，总风量由1373t/h下降至1339t/h，一次风机电流由127A上升至133A，各磨煤机入口风量上下8t/h摆动，机组停运后才进行处理，期间严重影响机组安全、经济性运行。4/32空预器发生积灰最主要原因为低温结露和吹扫不彻底空预器堵灰原理原理1烟气灰分大，蓄热元件间隙小，烟气流经蓄热元件时发生积灰原理2原理3灰分积累积灰加剧积灰恶化硫酸蒸汽和硫酸氢铵低温结露粘结灰分积灰和结露

3、相互促进，造成积灰情况恶化，难以清扫，发生堵灰5/32 本厂空预器清洗前后照片对比6/32NOxNH3SCR系统基本化学反应过程4 NO + 4 NH3 + O24 N2 + 6 H2O6 NO2 + 8 NH37 N2 + 12 H2O基本反应方程式副作用方程式SO2 + 1/2 O2SO3NH3 + SO3 + H2ONH4 HSO4N2H2O硫酸氢铵沉积区域硫酸滴液生产区域硫酸氢铵生产不可防止，且在146207温度区间内为液态，粘性极强，是造成当前大部分机组出现堵灰问题主要原因 原 因 分 析1.SCR系统氨逃逸较高对空预器影响7/32脱硝效率100%50%0脱硝系统喷氨量氨逃逸浓度烟气

4、侧阻力2.01.500 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12NH3 : 48ppmNH3 : 36ppmNH3 : 24ppmNH3 : 12ppm空气预热器连续运行时间（月）NOx排放浓度： 50mg/Nm较低NOx排放浓度往往预示着氨逃逸率上升氨逃逸率上升造成空预器烟气侧阻力快速上升NOx超低排放背景下空预器堵灰问题将更为突出8/32 原 因 分 析1.SCR系统氨逃逸较高对空预器影响超低排放改造后，氮氧化物排放标准降为50/m，造成SCR系统氨逃逸较高，逃逸氨气和三氧化硫生成硫酸氢氨，附着在空预器，造成空预器堵塞。脱硝系统投运对空预器冷端积灰影响。脱硝系统投运后，在空预器

5、冷端蓄热元件处轻易凝结硫酸氢铵。尤其在环境温度低、机组负荷低情况下，脱硝入口烟气温度低，脱硝催化剂活性下降，为维持脱硝出口烟气NOx含量不超标，喷量增加，氨逃逸率增加，生成硫酸氢铵可能性大大增加。同时环境温度低时，锅炉排烟温度相对较低，极易在空预器冷端蓄热元件处凝结硫酸氢铵造成空预器堵灰。9/32 原 因 分 析2.排烟温度对空预器影响传统排烟温度设计以酸露点为首要依据，低于酸露点会造成低温腐蚀，排烟温度过低造成低温腐蚀。环境温度过低，排烟温度无法到达酸露点以上要求时易发生低温腐蚀和堵灰现象。在环境温度过低，经过暖风器加热情况下，依然不能满足排烟温度到达酸露点以上要求时，轻易发生低温腐蚀和堵灰

6、现象，在冬季环境温度到达-5以下时，排烟温度低于100左右，低于对应硫份要求酸露点温度，而造成低温腐蚀和堵灰。三氧化硫浓度升高造成酸露点提升，而传统排烟温度以酸露点为主要设计依据，为了防止低温腐蚀，排烟温度设计为比酸露点高153010/32 原 因 分 析2.排烟温度对空预器影响影响排烟温度原因：1.过量空气系数：加减负荷，启停磨煤机等运行操作，未及时调整风量，造成过量空气系数较高，造成排烟温度低。2.冬季运行期间暖风器不及时投运，造成排烟温度低。或者暖风器漏水，水进去空预器，造成堵塞。3.烟气系统漏风大。锅炉效率低空预器出口烟气流量大降低空预器出口烟气温度空预器低温腐蚀和堵灰风险加剧排烟损失

7、大排烟温度降低过量空气系数较高烟气系统漏风大11/32 原 因 分 析3.入炉煤成份对空预器影响钠含量影响：1.准东煤钠含量高，在烟气中易生成硫酸钠，硫酸钠会加剧烟气中SO3生成，而SO3会与脱销催化剂中未完全反应而逃逸NH3生成硫酸氢氨，加大空预器堵塞。2.准东煤钠含量高，在烟气中生成硫酸钠增加，硫酸钠易吸附在脱销SCR催化剂处，造成催化剂处加剧SO3生成，深入加剧生成硫酸氢氨，加大空预器堵塞硫份含量影响：入炉煤硫份越高，对应空预器冷端酸露点越高，在空预器出口排烟温度低于酸露点时，会发生空预器冷端蓄热元件低温腐蚀和积灰现象。12/32 原 因 分 析1.入炉煤硫份高对空预器影响即使本厂入炉煤

8、硫份未超设计值，但经过11月19、20日掺烧俄矿：高硫煤1:1百分比时，入炉煤硫份已到达0.98左右，到达设计值，后期对入炉煤合理掺配3.入炉煤成份对空预器影响13/32 原 因 分 析4.催化剂对空预器影响#6炉脱销催化剂年12月投产至超低改造前已经有5年，催化剂使用年限久远，催化剂活性严重降低，氨逃逸量增加造成在空预器侧硫酸氢氨生成量增加粘附在空预器，造成空预器堵塞。14/32 原 因 分 析5.空预器吹灰对空预器影响吹灰工作前未充分疏水，疏水温度未满足吹灰过热度，及空预器未按时吹灰造成受热面严重积灰。而且依靠蒸汽动能对积灰进行吹扫，运行可靠性较差，并不能对锅炉空预器受热面积灰进行有效去除

9、，久而久之必定会造成受热面严重积灰，换热效果显着下降，锅炉排烟温度上升。同时因为吹灰频次高，消耗大量蒸汽，使得能源过分浪费，而且蒸汽吹灰器频繁使用造成回转式空预器换热元件严重吹损，影响机组安全、经济运行。而管式空预器受热面管排密集，动能衰减速度快，管道距吹灰器越远吹灰效果越差，同时对管道也存在吹损。造成空预器积灰严重，并深入加重空预器管排腐蚀漏风现象。15/32 原 因 分 析6.机组启停对空预器影响每次机组启停机时，锅炉排烟温度低，大约在7080”范围，轻易造成烟气中硫酸蒸汽和水蒸汽在空预器低温段结露，烟气中飞灰粘连在蓄热元件上。同时在锅炉点火过程中，炉膛温度较低，锅炉飞灰中含有大量未燃尽煤

10、粉，为预防未燃尽煤粉在空预器蓄热元件处积聚，投入空预器蒸汽吹灰连续运行，长时间排烟温度过低造成烟气中燃烧产生水蒸汽和吹灰蒸汽在空预器蓄热元件低温部位凝结，飞灰粘连，加剧空预器堵灰。16/32 原 因 分 析7.省煤器对空预器影响省煤器灰斗处下灰不畅轻易引发空预器堵塞。省煤器灰斗处若下灰不畅，大颗粒飞灰进入空预器轻易造成空预器堵塞。8.空预器未定时清理对空预器影响空预器换热元件检验和清理未及时认真执行，在机组检修时，空预器蓄热元件未进行采取高压水冲洗，未采取解包清理方式，空预器蓄热元件中间部位不轻易冲洗透，造成机组开启后，空预器差压就偏高。17/32 经济指标分析18/32 冲洗前与冲洗后指标对

11、比机组负荷空预器冲洗前空预器冲洗后时间压差(A/B)引风机电流(A/B)送风机电流(A/B)一次风机电流(A/B)时间压差(A/B)引风机电流(A/B)送风机电流(A/B)一次风机电流(A/B)2601.102.3KPa244A39A113A12.21.1KPa216A32A123A2601.102.1KPa248A40A133A12.21KPa219A32A102A19/32 经济指标分析仅以风机电流为基础理论计算引风机：平均电流降低57A送风机：平均电流降低15A一次风机：平均电流降低21A大约每年节约电量费用为：(57+15+21)*6000*365*24/1000*0.2=97.76万

12、元经过以上分析，对于预防、处理空预器堵塞问题非常主要。20/321严格控制SCR系统氨逃逸率1.1控制氨逃逸指标在较低值运行。在脱硝出口 NOx 达标前提下，尽可能降低喷氨量，控制氨逃逸小于规程要求值。1.2随燃煤硫分升高，氨逃逸控制应愈加严格。硫分1%低硫煤宜控制氨逃逸3ppm，硫分1.5%煤宜控制氨逃逸量2ppm，硫分到达 3%高硫煤宜控制氨逃逸量1ppm。1.3做好氨逃逸表计准确性监督分析。在表计值改变趋势异常、与喷氨量对应关系异常时，及时进行校对和消缺。 1.4在低负荷、负荷变动大、磨煤机启停和倒磨等工况下，及时调整和控制炉膛出口 NOx 和脱硝喷氨量，防止喷氨过量。1.5平衡低氮燃烧

13、、SCR 脱硝两种调整方式，在兼顾环境保护指标、燃烧效率情况下，控制喷氨量。处理思绪21/321严格控制SCR系统氨逃逸率1.6防止SCR入口烟温过低，脱硝入口烟温控制在320-420区间，确保催化剂活性。低负荷及时做好烟气挡板调整、省煤器烟气旁路调整等。1.7每次大小修后，做脱硝烟气流场分布均匀性试验，依据流场分布，经过调整各喷氨格栅喷嘴调门开度，确保烟道全部区域喷氨均匀。1.8每次机组停运后，检修人员必须对两侧喷氨格栅喷嘴进行检验疏通，确保喷氨均匀性。1.9周期性对催化剂活性进行检测试验，确保催化剂寿命、活性在可运行范围。1.10定时对催化剂层进行除灰。即声波吹灰器投入连续自动运行方式，及

14、时去除催化剂层积灰。处理思绪22/321严格控制SCR系统氨逃逸率1.11供氨管道蒸汽伴热冬季必须正常投用，确保液氨能够完全气化，并与空气充分混合，均匀喷入烟道内。1.12确保省煤器底部输灰系统自动连续输灰运行正常，降低对催化剂层磨损和积灰，延长催化剂寿命。1.13加强对氨逃逸、脱硝出入口NOx表、催化剂层差压、各温度测点等热工表计等定时检验和维护，给运行人员提供准确运行参数显示。处理思绪23/321严格控制SCR系统氨逃逸率1.11供氨管道蒸汽伴热冬季必须正常投用，确保液氨能够完全气化，并与空气充分混合，均匀喷入烟道内。1.12确保省煤器底部输灰系统自动连续输灰运行正常，降低对催化剂层磨损和

15、积灰，延长催化剂寿命。1.13加强对氨逃逸、脱硝出入口NOx表、催化剂层差压、各温度测点等热工表计等定时检验和维护，给运行人员提供准确运行参数显示。处理思绪24/322控制排烟温度1.严格控制锅炉排烟温度最低点不低于110.空预器冷端综合温度不低于对应硫份下要求温度。2.控制好过量空气系数，加减负荷，启停磨煤机等运行操作中，及时调整风量。3.冬季运行期间暖风器及时投运。4.减小烟气系统漏风量。处理思绪25/3231.尽可能降低燃烧高硫份、高灰份煤质。因煤炭形势担心，煤质无法确保，所以燃烧高硫份、高灰份煤无法防止。应依据锅炉燃烧对煤质要求，合理将若干不一样种类、不一样性质煤按照一定百分比掺配,使

16、混煤性能指标到达或靠近锅炉设计煤种要求，从源头上进行控制。2.烟气中SO3多少与燃料硫份、火焰温度、燃烧热强度、燃烧空气量、飞灰性质与数量以及锅炉受热面催化作用等原因相关。所以运行中应依据煤质改变，及时进行燃烧调整，保持适当过量空气系数，降低SO3生成，从而最大程度地降低空气预热器腐蚀。处理思绪做好燃煤掺配与运行调整26/324合理吹灰并做好现场检验4.1回转式空气预热器吹灰蒸汽压力应按要求控制压力，吹灰工作前应充分疏水（230），疏水温度应满足吹灰过热度。4.2锅炉整体吹灰应按烟气流向自上向下进行，在炉膛和烟道吹灰后，空预器应重新吹灰一次。4.3锅炉负荷大于25额定负荷时最少每8h吹灰一次，

17、当回转式空气预热器烟气侧压差增加或低负荷煤、油混烧时应增加吹灰次数。机组开启点火后或滑停期间及时投入预热器连续吹灰，预防沾污传热元件造成积灰和粘灰加剧。4.4在空预器吹灰器投运期间，应安排专员就地查看吹灰器运行情况，确保进汽压力、温度满足要求。发觉缺点等异常，应及时联络检修人员消除。4.5若空预器出现堵灰现象，不可盲目提升吹灰频率或吹灰压力，不然会缩短传热元件使用寿命甚至疲劳损伤，尤其是冷端搪瓷传热元件，空预器堵灰经常与传热元件损坏同时发生处理思绪27/325适时适当暖风器投运5.1在空预器入口风温低于25时，投入一次风和送风暖风器运行，提升空预器冷端温度，预防硫酸氢铵结露在空预器冷端。5.2

18、合理投用暖风器或热风再循环等冷端保护装置。当机组低负荷或环境温度较低时，经过调整暖风器出力提升空预器冷端平均壁温，降低低温腐蚀影响，不但能够有效提升传热元件使用寿命，而且能够确保元件表面光洁度，有利于提升吹灰效果，防止积灰。5.3对暖风器系统给予定时检验，查看是否存在泄漏、振动异常问题，确保其高效投用。5.4气温突降、机组启停时,及时投用暖风器。5.5做好现场检验，及时发觉和消除暖风器振动、泄漏等异常。处理思绪28/326空预器换热元件检验和清理6.1机组运行中，假如回转式空气预热器阻力超出对应工况设计阻力150%，应及时安排水冲洗。6.2机组临修或检修期间，做好堵灰情况检验。查看高、中、 低温各段换热元件上下表面和内部积灰情况。一是经过积灰部位、积灰性