楊上

摘要：隨著環(huán)保要求的日益嚴格，電廠鍋爐通常進行脫硝系統(tǒng)改造來控制NOx排放，導致空氣預熱器普遍存在堵灰現(xiàn)象，嚴重影響機組運行經(jīng)濟性和安全性。為了解決該實際問題，本文就針對空預器防堵灰技術改造進行了探討。

關鍵詞：空預器;防堵灰;技術改造

空氣預熱器堵灰問題成為燃煤電廠的共性問題?？諝忸A熱器堵灰導致三大風機電耗顯著上升，其換熱效率也顯著下降，排煙溫度隨之上升，鍋爐效率下降;當出現(xiàn)嚴重堵灰問題時，還可能造成三大風機失速或喘振、爐膛負壓波動、機組限負荷甚至被迫停機等惡劣影響。因此，提升當前空氣預熱器防堵灰的能力，對燃煤機組的安全、經(jīng)濟與環(huán)保運行都相當重要。

1空預防堵灰改造方案

在二次風側冷端單獨建立防堵灰分倉，引入熱一次風，建立局部高溫、高流速區(qū)域，通過高溫熱解、飛灰磨蝕、加速剝離等作用，實時清除蓄熱元件表面的酸液（H2SO4液滴和液態(tài)NH4HSO4）和積灰，保證蓄熱元件的持續(xù)清潔;改造后暖風器系統(tǒng)可以停用，從而降低排煙溫度;延長蓄熱元件壽命，減少維護工作量;允許更高的氨逃逸率，延長脫硝催化劑的更換周期;提供進一步降低排煙溫度的空間，通過增加蓄熱元件面積或采用更高效的板型，降低排煙損失，顯著提高鍋爐效率。

本工程改造方案設計見圖1。圖1顯示，改造時把熱一次風直接引至二次風冷端，在二次風分倉冷端增加小分倉（即防堵灰分倉），且與一次風分倉相鄰。熱一次風從二次風冷端由下而上獨立流經(jīng)蓄熱元件，通過高溫氣化酸液和增強氣體攜帶作用，清除蓄熱元件積灰。

由于該防堵灰技術方案要采用部分熱一次風，故改造時應充分考慮一次風機的風量裕量。為提高防堵灰改造后一次風機的風量裕量，減小熱端三角漏風區(qū)域面積，本次改造把熱端徑向傳統(tǒng)剛性密封片改造為間隙自補償密封片，具體結構特征及安裝方式如圖2所示。間隙自補償密封片安裝在轉(zhuǎn)子熱端徑向隔板上，沿徑向不分段，呈一整體長條結構，其靠近轉(zhuǎn)子中心筒的一端通過螺栓連接固定并焊接加固，其余螺栓組件均裝夾蝶形墊片以保證處于非擰緊狀態(tài)，即密封片呈懸臂結構;此外，間隙自補償密封片采用不同膨脹系數(shù)的雙金屬片復合設計，熱態(tài)時密封片產(chǎn)生內(nèi)應力，懸臂剛性顯著增強，從而保證密封片不跟隨轉(zhuǎn)子隔板向下變形。為進一步降低空氣預熱器漏風率，本次改造還需要把軸向及冷端徑向密封片改造為蛇形彈性密封片（軟密封的一種具體結構形式）。蛇形彈性密封片整體采用雙層不銹鋼片制作，其是在綜合考慮了傳統(tǒng)剛性密封片接縫漏風、不易固定牢靠、易腐蝕、結構強度低等缺陷基礎上進行優(yōu)化設計的，比傳統(tǒng)剛性密封片的可靠性更高，且允許安裝預留更小的冷態(tài)間隙，通過適當?shù)哪ズ蠝p小空氣預熱器漏風間隙。

2空預器防堵灰系統(tǒng)投運

2.1防堵灰系統(tǒng)投運前的檢查和準備

檢查防堵灰系統(tǒng)檢修工作結束，現(xiàn)場清潔，無雜物，臨時安全措施均已拆除，工作票終結;檢查防堵灰系統(tǒng)管道保溫完好，無損壞、無開裂現(xiàn)象;爐前防堵灰系統(tǒng)各調(diào)節(jié)門、截止門及儀表相關電源投入;各關斷閥、調(diào)節(jié)閥經(jīng)校驗合格，開關靈活，無卡澀、無泄漏現(xiàn)象;防堵灰系統(tǒng)所有閥門（即熱一次風隔絕門、冷二次風隔絕門、防堵灰調(diào)節(jié)門）均處于關閉狀態(tài);各壓力表、溫度表、流量計經(jīng)校驗合格后投入;檢查一次風機、引風機、送風機、空預運行正常;機組負荷大于50%。

2.2空預器防堵灰系統(tǒng)的投運

機組啟動后，負荷達到50%以上，協(xié)調(diào)投入，DCS畫面及就地檢查防堵灰系統(tǒng)所有擋板門（即熱一次風隔絕門、冷二次風隔絕門、防堵灰調(diào)節(jié)門）均處于關閉狀態(tài);開啟熱一次風隔絕門，就地檢查在全開位;緩慢開啟防堵灰調(diào)節(jié)門，直至防堵灰風流量達到設定流量33t/h;檢查一次風機入口導葉開度不大于95%，出力仍有裕度;如果排煙氧量過大可適當減小送風機出力;防堵灰調(diào)節(jié)門投入自動，DCS根據(jù)所測流量自動控制調(diào)節(jié)門開度維持設定流量，該設定數(shù)據(jù)可調(diào)，上下可偏置。

2.3防堵灰系統(tǒng)運行中的檢查

畫面檢查熱一次風隔絕門、冷二次風隔絕門、防堵灰調(diào)節(jié)門狀態(tài)正確;嚴禁熱一次風隔絕門與冷二次風隔絕門同時打開，防止熱一次風直接竄入冷二次風道內(nèi);防堵灰系統(tǒng)投運過程中，一次風首先要保證制粉系統(tǒng)的正常運行，維持負荷相對應的一次風壓，如果發(fā)現(xiàn)一次風機入口導葉開度達到85%，檢查防堵灰調(diào)節(jié)門自動關小，否則手動關小。

2.4防堵灰系統(tǒng)的停運

1）達到以下條件停運防堵灰系統(tǒng)。機組準備停運;一次風壓無法滿足帶負荷需要，一次風機入口導葉開度達到85%;空預煙氣側差壓達到設計值或穩(wěn)定在一個較好范圍之內(nèi)時;機組發(fā)生MFT;風煙系統(tǒng)單側運行時;一次風機單側運行時。

2）機組正常運行中停運防堵灰系統(tǒng)時，需要將冷二次風隔絕門打開，將冷二次風通入防堵灰分倉。操作步驟如下：逐漸關閉防堵灰調(diào)節(jié)門，觀察一次風壓穩(wěn)定，沒有快速升高;檢查煙氣氧量是否降低，如偏小則增大送風機出力;關閉熱一次風隔絕門，就地檢查關閉到位;打開冷二次風隔絕門，就地檢查開到位;緩慢全開防堵灰調(diào)節(jié)門。

3）機組停運及輔機運行方式異常時，需要先將防堵灰系統(tǒng)所有擋板門（即熱一次風隔絕門、冷二次風隔絕門、防堵灰調(diào)節(jié)門）關閉。為防止防堵灰分倉內(nèi)積灰并有效利用蓄熱元件的換熱能力，需要再根據(jù)故障情況調(diào)整擋板門狀態(tài)。

3空預器防堵灰改造后效果

根據(jù)改造前運行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，在機組300MW負荷時，2臺空預器煙氣差壓約2.8kPa，進行空預器防堵灰改造后現(xiàn)場實際同樣負荷下空預器煙氣差壓基本維持在1.5kPa左右，空預器差壓明顯降低，有效降低空預器煙氣阻力，同時減少引風機電耗，降低排煙溫度，提高了鍋爐效率，取得了良好的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]羅金龍.300MWCFB鍋爐空預器密封改造及節(jié)能分析[J].東北電力技術.2015（02）.

[2]呂太，翟博.回轉(zhuǎn)式空氣預熱器徑向密封數(shù)值分析及監(jiān)測[J].熱力發(fā)電.2014（11）.

（作者單位：國家能源集團國電承德熱電有限公司）