空气预热器脱硝改造方案

空气预热器脱硝改造方案介绍TheVIBi-SectorLjung«trom^AirPreheaterMmmI：Trftn<*^rSurtpciH*AsiBiSealEwMvrtkNvAd|ufltflhl«生■■•in事PIhIm暉tri审Swppv>1且R-oiorAdltididbfe

PlaieElementEnd预热器有限责任公司项目简介 脱硝预热器的特点简介 93．预热器改造方案………………124.需要说明的问题以及我们的建议 15项目简介电厂安装2台亚临界参数汽包炉，采用自然循环、一次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢悬吊结构、露天布置燃煤锅炉。一台锅炉配两台空预器，本工程原配备哈锅设计制造的回转空预器。1.1原预热器结构数据序号项目单位技术规范1型号29-VI(T)-21802数量台23转子速度主传动（电动）r/min1.14辅传动（电动）r/min0.2274换热元件热端（高度/）mm1000中间热端（高度）mm880冷端（高度）mm300备用层（高度）mm05转子驱动装置5.1主电机功率KW155.2电压V3805.3电流A5.4转速rpm14605.1辅电机功率KW45.2电压V3805.3电流A5.4转速rpm14401.2燃料特性名称符号单位设计煤种校核煤种（I）校核煤种（II）实际燃用煤种兀素分析法（重量百分比）碳Car%56.1860.9851.9150.82氢Har%2.702.842.162.23硫Sar%0.480.471.201.68氧Oar%4.343.624.063.31氮Nar%1.201.141.300.80灰份Aar%26.9023.6030.8732.92水份Mt%8.207.358.508.24工业分析法(重量百分比)固定碳FCad%43.1146.5050.82挥发物Vdaf%13.5516.7210.109.90灰 份Aar%26.9023.6030.8732.92水 份Mar%8.207.358.508.24低位发热量QLHVKJ/kg216592034919250灰特性温度始变形温度T1C135513201320软化温度T2C136513451340熔化流动温度T3C1420140514001.3吹灰蒸汽参数空预器的吹灰蒸汽接自空预器吹灰蒸汽母管和锅炉辅助蒸汽母管，吹灰蒸汽接口汽源参数为：压力1.37MPa，温度350°C。1.4最初采用的换热元件结构参数布置波纹型式高度(mm)传热面积厚度(mm)重量(kg)材料热端和中间层DU型1000+8800.6291152碳钢冷端NF6型3001.278551考登钢合计369703注：预热器原设计为二十四分仓，经改造后变为四十八分仓结构，1.5目前采用的换热元件结构参数如下：布置波纹型式高度(mm)传热面积厚度(mm)重量(kg)材料-4-1.6最初空预器改造设计参数项目单位BMCR空预器一次风进口温度°C23空预器二次风进口温度°C20空预器出口一次风温度C379空预器出口二次风温度C369空预器出口排烟温度（修正前）C128空预器出口排烟温度（修正后）C119进口一次风量kg/h293345进口二次风量kg/h801637进口烟气温度C410进口烟气量kg/h1191390出口烟气量kg/h1284832出口一次风量kg/h191739出口二次风量kg/h809802空预器一次风压降kPa0.49空预器二次风压降kPa0.65空预器烟气侧压降kPa1.1计算漏风率%7.31.7预热器改造部分设计依数空预器二次风进口温度C30空预器一次风进口温度C35进口烟气温度C410进口烟气量kg/h1330092出口一次风量kg/h187812出口二次风量kg/h923180热端

中间层FNC型 1000热端

中间层FNC型 1000DU3型 8800.60.6153397 碳钢119196 碳钢冷端 NF6型 300合计1.2 74436考登钢347029脱硝预热器的特点简介现本工程预备进行脱硝改造，由于机组配置SCR进行脱硝的过程中所产生的硫酸氢氨将对空气预热器的运行带来较大的负面影响，必须重新调整空气预热器的设计结构配置，以适应配置SCR机组的正常运行。同时为了降低空气预热器排烟温度，提高锅炉效率，借此脱硝预热器改造的机会，需进行综合考虑，对预热器进行部分改造，以达到即适应脱硝系统运行，又能节能减排的效果。2.1脱硝过程中硫酸氢氨的产生机理在SCR系统脱硝过程中，烟气在通过SCR催化剂时，将进一步强化SO2-SO3的转化，形成更多的so3。在脱销过程中，由于nh3的逃逸是客观存在的，它在空气预热器中下层处与so3形成硫酸氢氨，其反应式如下：NH+SO+HO—NHHSO3 3 2 4 4硫酸氢氨在不同的温度下分别呈现气态、液态、颗粒状。对于燃煤机组，烟气中飞灰含量较高，硫酸氢氨在146°C°—207°C温度范围内为液态；对于燃油、燃气机组，烟气中飞灰含量较低，硫酸氢氨在146C—232C温度范围内为液态。这个区域被称为ABS区域。帕5帕5酬I-2.2硫酸氢氨对空气预热器运行的影响气态或颗粒状液体状硫酸氢氨会随着烟气流经预热器，不会对预热器产生影响。相反液态硫酸氢氨捕捉飞灰能力极强，会与烟气中的飞灰粒子相结合，附着于预热器传热元件上形成融盐状的积灰，造成预热器的腐蚀、堵灰等，进而影响预热器的换热及机组的正常运行。硫酸氢氨的反应速率主要与温度、烟气中的nh3、SO3及h2o浓度有关。为此，在系统的规划设计中，应严格控制SO2fSO3的转化率及SCR出口的NH3的逃逸率。同时，应重新调整空气预热器的设计结构配置，消除硫酸氢氨对空气预热器运行性能的影响。在形成液体状硫酸氢氨的同时，也会产生部分硫酸氨。与硫酸氢氨不同，颗粒状硫酸氨不会与烟气中的飞灰粒子相结合而造成预热器的腐蚀、堵灰等，不会影响预热器的换热及机组的正常运行。硫酸氢氨在预热器中形成区域的分析硫酸氢氨(AmmoniumBisulfate)的形成是有固定的温度区域，在预热器传热元件中该温度区域对应相应的位置区域，此区域统称为ABS区域。通过大量的实验得出结论,NH4HSO4形成的温度区域在：146°C—207°C LOWDUST146°C—232°C HIGHTDUST对于燃煤机组，ABS区域为距预热器传热元件底部381mm—813mm位置之间。2.3在SCR系统中预热器的配置特点考虑到ABS区域的特定位置及相应特性，在空气预热器的结构设计如：传热元件的高度选择、材质、板型上以及清灰设施配置上提供了相应的措施。由于ABS区域为距预热器传热元件底部381mm—813mm位置之间，故将预热器传热元件设置成上下两层。其中，上层为常规配置；考虑到下层传热元件在烟气入口处易形成颗粒堆积，通常下层传热元件的高度选择900mm左右。由于ABS区域内液态硫酸氢氨捕捉飞灰能力极强，会与烟气中的飞灰粒子相结合，附着于预热器传热元件上形成融盐状的积灰，造成预热器的腐蚀、堵灰等。考虑液态硫酸氢氨能轻易进入到普通金属薄板的表面气孔中而形成腐蚀，采用搪瓷元件作为预热器冷端传热元件是最佳选择。空预器受热面选材应考虑磨损、堵塞及腐蚀的因素，热端钢板厚度不小于0.5mm，采用碳钢板制作；为提高冷段换热面的抗粘附特性，根据煤中的硫含量及冷段的空气与烟气温度，冷端需采用搪瓷传热元件，厚度不小于1.1mm，不爆瓷、不开裂剥落，不易粘堵灰、不易腐蚀。空气预热器配套的吹灰器，在空气预热器冷、热端配置蒸汽和高压水双介质吹灰器。吹灰压力为1.0〜1.37MPa,介质为310°C以上的过热蒸汽，高压水参数为压力15-20MPa，流量为10T/H，以保持空预器传热元件的清洁。预热器改造方案锅炉上脱硝系统后，原空气预热器冷端换热元件材质已无法满足机组安全运行要求，结合本工程实际情况，我公司现提出如下改造方案以供参考，该方案分别对改造效果，具体的改造方法，施工和供货周期和改造成本进行初步设计。3.1方案：保留热端传热元件、更换中间层及冷端传热元件，受热面加高。3.1.1具体改造办法本方案按不对预热器进行整体大范围改造的情况下，按最大换热能力来制定，预热器仍采用原型号，转子直径不增加，但加高预热器的转子，在现有基础抬高热端扇形板200，转子隔板热端拼接加高隔板200。具体改造办法是：将预热器所有的传热元件全部拆除，拆除冷端传热元件支承栅架，割除热端和中间元件托架。抬高预热器热端扇形板200mm，更换热端静密封和热端扇形板调节装置。转子隔板加高200mm，径向密封相应上抬200mm。横向隔板延伸至冷端传热元件托架并与托架焊接。传热元件分为三层，其中冷端传热元件换成900mm高搪瓷元件，更换后的冷端传热元件采用大通道DU3E板型制作，材质为搪瓷钢板镀搪瓷，板厚l.l~1.2mm。中间层高为1000mm，热端层高为580，热端和中间层采用DU板型，传热元件片厚0.5mm。原预热器热端固定清洗管和影响转子加高的支撑管相应上抬。冷端安装双介质吹灰器以及高压水冲洗系统。改造前改造后改造后受热面总高2480mm，比改造前增加300mm。改造后换热面积约增加12%3.2.2改造前后参数对比:单位原设计改后（冬季）改后（夏季）空预器一次风进口温度°C232335空预器二次风进口温度°C202030空预器出口一次风温度C379385386空预器出口二次风温度C369367369空预器出口排烟温度（修正前）C128129137空预器出口排烟温度（修正后）C119124132进口一次风量kg/h293345270367268552进口二次风量kg/h801637916376916376进口烟气温度C410410410进口烟气量kg/h119139013300921330092烟气量比原设计增加11.2%出口烟气量kg/h128483214058431404028出口一次风量kg//p>

出口二次风量kg/h809802923180923180空预器一次风压降kPa0.490.670.67空预器二次风压降kPa0.651.051.08空预器烟气侧压降kPa1.11.31.31计算漏风率%7.35.75.56转子重量吨271281281改后转子重量增加3.6%结论：通过上表中的理论计算结果可以看出，由于燃烧煤质的变化，进入预热器中烟气量增加，受热加高后，预热器的排烟温度和烟风阻力都有所提高。热一次温度提高，热二次温度基本没有变化。根据改后预热器的载荷变化，预热器支承轴承，冷端梁无需变动。施工周期：约 天。供货范围：（单台炉两台预热器用量）序号名称单位数量备注1热端传热元件和元件盒套2580mm高、Q215-A.F,DU2中间传热元件和元件盒套21000mm高、Q215-A.F，DU3冷端传热元件和元件盒套2900mm高、镀搪瓷4转子改造隔板套25径向密封套26热端静密封套27热端扇形板调节装置套28国产双介质吹灰器系统套2仅预热器冷端布置9国产高压水泵系统（包括管路、阀门、控制）套1两台预热器共用一台水泵10包装材料套1供货周期：合同生效后约 天。3.2.4成本估算方案改造成本约 万元（单台炉，包括施工费用）需要说明的问题以及我们的建议1•以上方案需配置双介质吹灰系统和高压水清洗系统。吹灰蒸汽参数为：压力：1.37Mpa；温度:350°C；流量：5t/ho高压水系统参数为：压力：18-20MPa；温度：常温；流量：8-10t/h。2.预热器传热元件的选择：热端和中间采用DU板型，冷端采用DU3E板型，冷端元件高度设定为900mm,这一高度完全可涵盖ABS