安寶宏

（寧夏大唐國(guó)際大壩發(fā)電有限責(zé)任公司，寧夏 吳忠751607）

1 背景

寧夏大唐國(guó)際大壩發(fā)電有限責(zé)任公司6號(hào)鍋爐為DG2070／17.5－Ⅱ6型自然循環(huán)、中間再熱、單爐膛煤粉汽包爐，空預(yù)器原為東方鍋爐（集團(tuán)）股份有限公司空預(yù)器工程分公司生產(chǎn)的LAP13494／1900三分倉(cāng)容克式空氣預(yù)熱器。在2013年6號(hào)機(jī)組脫硝改造期間，空預(yù)器改用郁宏電力設(shè)備工程有限公司設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的蓄熱元件。蓄熱元件由原三層改造為兩層，熱端蓄熱元件高度為1 200mm，版型DU，單張蓄熱片厚度0.5mm；冷端蓄熱元件高度為950mm，版型 YH－HK／B08，單張蓄熱片為鋼基材厚度0.7mm的搪瓷元件。

機(jī)組脫硝改造后，雖然氨逃逸的量有所變化，但是仍不可避免。逃逸的氨與煙氣中的硫氧化物、水蒸氣等反應(yīng)生成硫酸氫銨等，煙氣溫度降至150～200℃之間時(shí)硫酸氫銨極易發(fā)生結(jié)露，黏附在空預(yù)器蓄熱片表面，并吸附煙氣中的灰塵顆粒，從而加劇蓄熱元件腐蝕及堵灰。為此，易發(fā)生硫酸氫銨結(jié)露的空預(yù)器低溫段普遍采用鍍搪瓷型式的蓄熱片，以提高氨逃逸生成的硫酸氫銨凝結(jié)產(chǎn)物在蓄熱片表面的流動(dòng)性，使其易在重力、煙氣及吹灰氣流沖刷力的作用下流出蓄熱元件。

當(dāng)負(fù)荷較低時(shí)，空預(yù)器在較低溫度下運(yùn)行，當(dāng)由于系統(tǒng)原因造成氨逃逸率突增時(shí)，硫酸氫銨凝結(jié)產(chǎn)物積聚，將引起空預(yù)器壓差增加，引風(fēng)機(jī)電耗增加，機(jī)組出力和運(yùn)行穩(wěn)定性都受到很大影響。2014年9月，空預(yù)器蓄熱元件壓差最大值約4kPa，平均壓差約3.8kPa（負(fù)荷約567MW），機(jī)組運(yùn)行安全穩(wěn)定性受到嚴(yán)重影響。因此，需對(duì)空預(yù)器蓄熱元件進(jìn)行沖洗。

2 空預(yù)器沖洗方式分析

目前，空預(yù)器蓄熱元件沖洗方式主要有以下幾種：根據(jù)沖洗方式可分為使用雙介質(zhì)吹灰器進(jìn)行沖洗和使用臨時(shí)的高壓水泵、槍進(jìn)行沖洗；根據(jù)沖洗條件可分為機(jī)組停運(yùn)離線沖洗、低負(fù)荷停運(yùn)單側(cè)空預(yù)器沖洗和高負(fù)荷在線沖洗。

2.1 離線沖洗

所謂離線沖洗，是機(jī)組停運(yùn)后人員進(jìn)入空預(yù)器內(nèi)部進(jìn)行高壓水沖洗。此方法為機(jī)組停運(yùn)后，手動(dòng)盤動(dòng)空預(yù)器，使用水交替進(jìn)行大流量浸泡沖洗和高壓力低流量沖洗。此方法缺點(diǎn)為耗時(shí)較長(zhǎng)，且必須在機(jī)組停運(yùn)鍋爐放水冷卻后方可進(jìn)行；非搪瓷的蓄熱片表面在沖洗后需及時(shí)采取措施進(jìn)行干燥，避免發(fā)生氧化，引起蓄熱片堵塞。優(yōu)點(diǎn)是能夠根據(jù)堵塞情況進(jìn)行有針對(duì)性的沖洗，保證沖洗效果；沖洗后能進(jìn)行直觀的透光檢驗(yàn)。

2.2 低負(fù)荷停運(yùn)單側(cè)空預(yù)器沖洗

機(jī)組運(yùn)行期間帶50%負(fù)荷，隔絕單側(cè)空預(yù)器及對(duì)應(yīng)一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)，使用高壓沖洗水槍或雙介質(zhì)吹灰器對(duì)自冷段垂直向上進(jìn)行沖洗。該方法在沖洗期間需停運(yùn)較多設(shè)備和保護(hù)，要密切監(jiān)視設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，極易出現(xiàn)異常事故工況，對(duì)運(yùn)行人員和設(shè)備可靠性要求較高。

2.3 高負(fù)荷在線沖洗

機(jī)組保持90%以上負(fù)荷，不改變運(yùn)行狀態(tài)，只需退出安裝在煙氣側(cè)空預(yù)器蓄熱元件下方的熱工測(cè)點(diǎn)。自煙氣側(cè)入口（二次風(fēng)與煙氣側(cè)扇形板邊）插入沖洗水槍，沖洗水經(jīng)垂直向上的槍管和噴口垂直噴入蓄熱片間，同時(shí)投入對(duì)應(yīng)的空預(yù)器熱端吹灰器。每15min將沖洗水槍向前推進(jìn)15mm，對(duì)蓄熱元件進(jìn)行連續(xù)沖洗。此方法不需改變機(jī)組各設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，不需退出鍋爐各主保護(hù)，對(duì)機(jī)組影響較小。不過，該方法需事先疏通空預(yù)器出口煙道底部排灰系統(tǒng)，以便將沖洗下的灰垢排走；同時(shí)需要對(duì)煙道底面及支吊架進(jìn)行密切監(jiān)視，預(yù)防沖下的灰垢沉積板結(jié)造成煙道及支吊架損壞（這也是在線沖洗的通病）。

目前，由于雙介質(zhì)吹灰器本身的局限性，其在國(guó)內(nèi)電廠投運(yùn)較少，僅在珞璜電廠、天津盤山電廠等幾家單位進(jìn)行投運(yùn)。大部分電廠則使用臨時(shí)高壓水泵、槍進(jìn)行在線水沖洗。

3 在線水沖洗方案確定

寧夏大唐國(guó)際大壩發(fā)電公司6號(hào)鍋爐空預(yù)器在線水沖洗的具體方案：機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定在550MW左右，沖洗水源取自消防水，水壓為50MPa。沖洗水經(jīng)高壓水泵進(jìn)行三級(jí)壓縮后升溫至60℃左右。沖洗水槍自煙氣側(cè)入口（二次風(fēng)與煙氣側(cè)扇形板邊）距蓄熱元件下方1.1m高度插入。沖洗水經(jīng)垂直向上的槍管和1.2mm噴口在距冷端蓄熱元件底部300mm高度垂直噴入蓄熱片間。每15min將沖洗水槍向前推進(jìn)15mm。對(duì)蓄熱元件進(jìn)行長(zhǎng)周期連續(xù)沖洗，同時(shí)投入對(duì)應(yīng)的空預(yù)器熱端吹灰器。開啟沖洗側(cè)空預(yù)器出口煙道人孔門，密切監(jiān)視煙道積灰情況。及時(shí)疏通飛灰取樣裝置，避免飛灰取樣裝置被沖下的灰垢等堵塞。

3.1 沖洗水槍位置選取

自一次風(fēng)、二次風(fēng)放熱進(jìn)入煙氣側(cè)后，蓄熱元件本體溫度在煙氣側(cè)入口（二次風(fēng)與煙氣側(cè)扇形板邊）達(dá)到最低。同時(shí)，根據(jù)蓄熱元件冷段下方結(jié)構(gòu)，在煙氣側(cè)入口處，除空預(yù)器出口氧量測(cè)點(diǎn)外無其他裝置，故沖洗水槍安裝在此處。

3.2 水量控制

由于空預(yù)器為煙氣和一、二次風(fēng)提供換熱服務(wù)，若水量過大，會(huì)使大量的熱量被沖洗用水吸收，導(dǎo)致一、二次風(fēng)溫降低，不能滿足制粉系統(tǒng)及燃燒系統(tǒng)正常運(yùn)行要求。此外，過大的水流對(duì)沖洗水泵的出力有較高要求，不利于保證沖洗用水壓力。通過試驗(yàn)并結(jié)合沖洗隊(duì)伍在國(guó)電酒泉電廠、神華馬家灘電廠的沖洗經(jīng)驗(yàn)，最終將槍頭噴嘴的數(shù)量控制為1個(gè)，噴嘴孔直徑為1.2mm，保證在50MPa壓力下進(jìn)入空預(yù)器的沖洗水流量不超過3t／h。

3.3 水壓控制

水壓控制也非常關(guān)鍵，水壓過低，水流還未接觸蓄熱元件就會(huì)被熱煙氣蒸干，起不到?jīng)_洗的作用；水壓過高，會(huì)造成空預(yù)蓄熱元件損壞、搪瓷剝落及蓄熱片卷邊。我們選用了一臺(tái)額定壓力為110MPa的天津通潔3D－3Q－SZ80／140三缸柱塞高壓清洗泵，水壓設(shè)置在50MPa。

3.4 槍管支撐和推進(jìn)問題

由于是臨時(shí)架設(shè)空預(yù)器沖洗槍管，空預(yù)器內(nèi)部沒有支撐，空預(yù)器外支點(diǎn)處承受壓力較大，采用“支架＋空預(yù)外殼”固定導(dǎo)軌的方法保證了槍管的水平度和穩(wěn)定性。在槍管上標(biāo)等距的刻度，根據(jù)槍管刻度移動(dòng)槍管，調(diào)節(jié)槍頭伸入空預(yù)器的深度。

4 沖洗效果

經(jīng)過對(duì)6號(hào)機(jī)組1、2號(hào)空預(yù)器進(jìn)行多個(gè)周期的持續(xù)沖洗，如表1和表2所示，兩臺(tái)空預(yù)器平均壓差由原3.8kPa降至2.7kPa左右，即降至正常范圍內(nèi)。這說明，空預(yù)器冷端蓄熱元件表面凝結(jié)硫酸氫銨和黏結(jié)的灰垢被沖洗干凈，保障了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

表1 空預(yù)器沖洗前后參數(shù)對(duì)比表

表2 空預(yù)器沖洗效果表

5 結(jié)論及建議

（1）采用高負(fù)荷在線沖洗工藝，不會(huì)影響機(jī)組正常運(yùn)行，從而保障了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性和安全性。該工藝在實(shí)施難易程度和對(duì)設(shè)備影響上均優(yōu)于離線沖洗和低負(fù)荷停運(yùn)單側(cè)空預(yù)器沖洗。

（2）高壓水沖洗及雙介質(zhì)吹灰器沖洗均對(duì)空預(yù)器蓄熱元件及系統(tǒng)有不同程度損傷，屬于應(yīng)急措施，不宜經(jīng)常采取。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)通過優(yōu)化吹灰工藝，保障空預(yù)器入口煙氣、一次風(fēng)和二次風(fēng)處于正常溫度水平，從而減少空預(yù)器蓄熱元件在正常運(yùn)行工況下的堵塞情況。

［1］傅勇強(qiáng).鍋爐空氣預(yù)熱器在線水沖洗技術(shù)應(yīng)用［J］.湖北電力，2010，34（3）

［2］應(yīng)明良，俞基安，謝堅(jiān)勇，等.空氣預(yù)熱器在線水沖洗效果及經(jīng)濟(jì)性分析［J］.熱力發(fā)電，2007，36（9）

［3］國(guó)家電力公司電力機(jī)械局，中國(guó)華電工程公司，中電聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)化中心.電站鍋爐空氣預(yù)熱器［M］.北京：中國(guó)電力出版社，2002