華能鶴崗發(fā)電有限公司 黑龍江 鶴崗 154109

一、空預(yù)器蓄熱元件堵塞機(jī)理

華能鶴崗發(fā)電有限公司(以下簡稱鶴崗電廠)于2013年及2014年完成了對(duì)一期兩臺(tái)300 MW燃煤機(jī)組的脫硝改造,改造之后空預(yù)器便存在不同程度的堵塞情況。通過分析,發(fā)現(xiàn)在煙氣脫硝的同時(shí),催化劑也可使部分煙氣中SO2氧化產(chǎn)生SO3,SO3與SCR過程中未反應(yīng)的氨(逸出氨)反應(yīng)生成硫酸氫銨(NH4HSO4),硫酸氫銨具有一定的粘性及腐蝕性,會(huì)對(duì)空預(yù)器蓄熱元件造成堵塞及腐蝕。具體形成化學(xué)式如下:

NH4HSO4在通常位于常規(guī)設(shè)計(jì)預(yù)熱器的中間溫度部分的下部和冷端的上部的150～230℃的溫度下開始冷凝,以在傳熱元件的表面上形成附加的吸附層。通常2～3月,大量的灰分被吸附,導(dǎo)致傳熱元件的內(nèi)部流動(dòng)路徑被堵塞,特別是在常規(guī)預(yù)熱器的熱段與中間層之間的區(qū)域之間。[1]

二、空預(yù)器在線水沖洗方法思路形成

鶴崗電廠＃2機(jī)組空預(yù)器為兩分倉圍帶回轉(zhuǎn)式空預(yù)器。在運(yùn)行期間通過對(duì)主電機(jī)電流監(jiān)視,發(fā)現(xiàn)其電流逐漸上升并伴隨波動(dòng)。通過打開人孔門對(duì)空氣側(cè)進(jìn)行觀察,肉眼可見蓄熱元件上有積灰存留。通過不間斷投入弱爆吹灰系統(tǒng),效果并不明顯。如若再任其發(fā)展下去,電流超過保護(hù)值則會(huì)造成空預(yù)器電機(jī)跳閘,會(huì)直接導(dǎo)致設(shè)備損壞及機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn)。

當(dāng)時(shí)正值機(jī)組負(fù)荷率較大時(shí)期,無法停運(yùn)機(jī)組對(duì)空預(yù)器進(jìn)行離線清洗,為避免設(shè)備損壞及機(jī)組非計(jì)劃停運(yùn),鶴崗電廠鍋爐專業(yè)組通過分析,結(jié)合其他電廠600 MW機(jī)組空預(yù)器在線水沖洗蓄熱元件的方法決定對(duì)此空預(yù)器進(jìn)行在線水沖洗。

三、空預(yù)器在線水沖洗方法

1．水沖洗系統(tǒng)構(gòu)成。沖洗水源取自沖洗水系統(tǒng),鶴崗電廠沖洗水系統(tǒng)壓力為0．8 MPa左右,該壓力偏低,無法有效清除NH4HSO4。故采用升壓泵加壓方式對(duì)給水進(jìn)行加壓。具體流程如圖所示。綜合考慮沖洗水流量計(jì)壓力,管路采用φ25無縫管,噴嘴采用φ20無縫管制成。

考慮到?jīng)_洗水壓力過小不能有效清理結(jié)垢,壓力過大會(huì)將蓄熱元件片沖倒,影響蓄熱元件換熱效果,經(jīng)過多次調(diào)整升壓泵出口再循環(huán)門調(diào)整出口壓力,發(fā)現(xiàn)水壓為3 MPa時(shí)效果最好。

2．水沖洗方式。將槍管及噴嘴順著空氣側(cè)人孔門沿徑向方向深入空預(yù)器中,令沖洗水垂直向下沖洗蓄熱元件。沖洗時(shí)將噴嘴固定好后打開升壓泵出入口門,啟動(dòng)升壓泵,調(diào)節(jié)升壓泵出口壓力為3 MPa,利用空預(yù)器自轉(zhuǎn)均勻沖洗當(dāng)前噴嘴半徑下的蓄熱元件。當(dāng)空預(yù)器自轉(zhuǎn)兩周后,向內(nèi)深入一定長度的噴嘴,再?zèng)_洗下一半徑下的蓄熱元件,如此反復(fù)。沖洗結(jié)束后停止升壓泵運(yùn)行,關(guān)閉相應(yīng)出入口門后,將槍管抽出。

四、水沖洗注意事項(xiàng)

1．水沖洗之前務(wù)必要和運(yùn)行值班人員溝通好,一是讓運(yùn)行人員略微提升爐膛負(fù)壓,防止燃燒擾動(dòng)造成爐膛微正壓時(shí)熱風(fēng)噴出傷害到工作人員。二是水沖洗勢必會(huì)降低機(jī)組排煙溫度,為不影響機(jī)組正常運(yùn)行,避免排煙溫度過低所造成的冷端腐蝕及其他影響,故應(yīng)在機(jī)組70%以上負(fù)荷率時(shí)進(jìn)行水沖洗,且密切關(guān)注排煙溫度,一旦排煙溫度低于100℃時(shí),立刻停止水沖洗。

2．為防止噴嘴燒損,噴嘴及連接槍管均為無縫管,導(dǎo)熱性能佳,因此在調(diào)整噴嘴位置時(shí),要采取足夠的防燙傷措施。

3．為防止噴嘴及連接管路脫落至蓄熱元件表層從而在扇形板處卡澀,故噴嘴及連接槍管要焊接牢固,且噴嘴要距離軸向密封片50mm以上距離。

4．為防止沖洗水流經(jīng)蓄熱元件后進(jìn)入尾部煙道或者隨蓄熱元件轉(zhuǎn)至空氣側(cè)流至送風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道,在沖洗時(shí)要打開空預(yù)器煙氣側(cè)冷端排水門及對(duì)應(yīng)送風(fēng)機(jī)出口風(fēng)道低點(diǎn)排水門,并在沖洗過程中全程監(jiān)督排水是否正常。

5．水沖洗過程中,相關(guān)區(qū)域要設(shè)置警戒圍欄,防止無關(guān)人員進(jìn)入施工現(xiàn)場受到傷害。[2]

6．在沖洗結(jié)束后,關(guān)閉好空預(yù)器人孔門。

五、經(jīng)濟(jì)效益

鶴崗電廠經(jīng)過多次沖洗,空預(yù)器電流逐漸下降趨于平穩(wěn),煙氣側(cè)出入口壓差降低,運(yùn)行情況逐漸好轉(zhuǎn),進(jìn)而致使風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況變佳,機(jī)組能夠正常帶負(fù)荷。

雖然在線水沖洗步驟較為繁瑣且安全注意事項(xiàng)較多,沖洗效果也不及離線清洗效果佳,但能夠保證設(shè)備正常運(yùn)行,機(jī)組不停機(jī),這便創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

六、結(jié)束語

空預(yù)器在線水沖洗效果顯著,煙氣側(cè)差壓明顯降低,空預(yù)器電流逐漸降低至平穩(wěn),不但提高了機(jī)組帶負(fù)荷能力,也可以減少停爐次數(shù),改善設(shè)備的工作環(huán)境,提高了設(shè)備的使用壽命。[3]可以按照現(xiàn)有方法對(duì)300MW空預(yù)器進(jìn)行在線水沖洗,并將此方法延伸至600MW機(jī)組的空預(yù)器在線清洗中。