空预器堵塞原因分析及解决方案

原因分析
7.省煤器对空预器的影响 省煤器灰斗处下灰不畅容易引起空预器 堵塞。省煤器灰斗处若下灰不畅，大颗 粒飞灰进入空预器容易造成空预器堵塞 。8.空预器未定期清理对空预器的影响
空预器换热元件的检查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 采用高压水冲洗，未采用解包清理的方式， 空预器蓄热元件中间部位不容易冲洗透，导 致机组开启后，空预器差压就偏高。
原因分析
6.机组启停对空预器的影响
每次机组启停机时，锅炉排烟温度低，大约在70~80”范围，容易造成烟气中硫酸蒸汽和水蒸汽在空预器低 温段结露，烟气中的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 量的未燃尽煤粉，为防止未燃尽的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的燃烧产生的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 剧空预器的堵灰。
• 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％额定负荷时至少每8h吹灰一次，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。机组启动点 火后或滑停期间及时投入预热器连续吹灰，防止沾污传热元件造成积灰 和粘灰加剧。
• 1.3做好氨逃逸表计准确性的监督分析。在表计值变化趋势异常、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，避免喷氨过量。
• 1.5平衡低氮燃烧、SCR 脱硝两种调整方式，在兼顾环保指标、燃烧效率 的情况下，控制喷氨量。
2.烟气中SO3的多少与燃料硫份、火焰温度、燃烧热强度、燃烧空气量、飞 灰的性质与数量以及锅炉受热面的催化作用等因素有关。因此运行中应根 据煤质变化，及时进行燃烧调整，保持合适的过量空气系数，减少SO3生成， 从而最大限度地降低空气预热器的腐蚀。
解决思路
4 合理吹灰并做好现场检查
• 4.1回转式空气预热器吹灰蒸汽压力应按规定控制压力，吹灰工作前应充 分疏水（＞230℃），疏水温度应满足吹灰过热度。
SCR系统基本化学反应过程
NOx
NH3
基本反应方程式
4 NO + 4 NH3 + O2 4 N2 + 6 H2O
6 NO2 + 8 NH3 7 N2 + 12 H2O
副作用方程式
N2
H2O
SO2 + 1/2 O2 SO3
NH3 + SO3 + H2O NH4 HSO4
硫酸氢铵沉积区域 硫酸滴液生产区域
解决思路
1 严格控制SCR系统氨逃逸率
• 1.6避免SCR入口烟温过低，脱硝入口烟温控制在320-420℃区间，保证催 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，根据流场分布，通 过调整各喷氨格栅喷嘴调门开度，保证烟道所有区域喷氨均匀。
• 1.8每次机组停运后，检修人员必须对两侧的喷氨格栅喷嘴进行检查疏通， 保证喷氨的均匀性。
• 1.9周期性对催化剂的活性进行检测试验，保证催化剂的寿命、活性在可 运行范围。
• 1.10定期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， 及时清除催化剂层的积灰。
解决思路
1 严格控制SCR系统氨逃逸率
解决思路
1 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，保证液氨能够完全气化，并 与空气充分混合，均匀的喷入烟道内。
• 1.12保证省煤器底部输灰系统的自动连续输灰运行正常，减少对催化剂 层的磨损和积灰，延长催化剂的寿命。
• 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 工表计等的定期检查和维护，给运行人员提供准确的运行参数显示。
• 1.11供氨管道蒸汽伴热冬季必须正常投用，保证液氨能够完全气化，并 与空气充分混合，均匀的喷入烟道内。
• 1.12保证省煤器底部输灰系统的自动连续输灰运行正常，减少对催化剂 层的磨损和积灰，延长催化剂的寿命。
• 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 工表计等的定期检查和维护，给运行人员提供准确的运行参数显示。
空预器堵灰原理
原理1
灰分积累
原理2
积灰加剧
烟气灰分大，蓄热元件间隙小， 硫酸蒸汽和硫酸氢铵低温结露 烟气流经蓄热元件时发生积灰 粘结灰分
原理3
积灰恶化
积灰和结露相互促进，造成积 灰状况恶化，难以清扫，发生 堵灰
空预器发生积灰的最重要因素为低温结露和吹扫不彻底
本厂空预器清洗前后照片对比
原因分析
1.SCR系统氨逃逸较高对空预器的影响
空预器堵塞原因分析
——解决方案
主讲人： 刘现伟
START
回转式空气预热器
空气预热器作为锅炉最末级的余热回 收设备，烟气从空预器出口带出的热量直 接计入排烟损失，因此，其高效运行对机 组能耗状况至关重要。 回转式空气预热 器运行时，运行阻力和出口烟气温度是评 价空预器运行能效的最重要指标。
立题理由
0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
空气预热器连续运行时间（月）
• 较低的NOx排放浓度往往预示着氨逃逸率上升 • 氨逃逸率上升导致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
原因分析
1.SCR系统氨逃逸较高对空预器的影响
超低排放改造后，氮氧化物排放标准降为50㎎/m³， 导致SCR系统氨逃逸较高，逃逸的氨气和三氧化硫生 成硫酸氢氨，附着在空预器，导致空预器堵塞。脱硝 系统投运对空预器冷端积灰的影响。脱硝系统投运后 ，在空预器冷端蓄热元件处容易凝结硫酸氢铵。尤其 在环境温度低、机组负荷低的情况下，脱硝入口烟气 温度低，脱硝催化剂的活性下降，为维持脱硝出口烟
解决思路
2 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 对应硫份下的规定温度。 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。
解决思路
3 做好燃煤掺配与运行调整
1.尽量减少燃烧高硫份、高灰份煤质。因煤炭形势紧张，煤质无法保证， 因此燃烧高硫份、高灰份煤无法避免。应根据锅炉燃烧对煤质的要求，合 理将若干不同种类、不同性质的煤按照一定比例掺配,使混煤性能指标达到 或接近锅炉的设计煤种要求，从源头上进行控制。
气NOx含量不超标，喷量增加，氨逃逸率增加，生成
硫酸氢铵的可能性大大增加。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。
原因分析
2.排烟温度对空预器的影响
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，排烟温度无法达到酸露点以上要求 时易发生低温腐蚀和堵灰现象。在环境温度过低， 通过暖风器加热的情况下，仍然不能满足排烟温度 达到酸露点以上要求时，容易发生低温腐蚀和堵灰 现象，在冬季环境温度达到-5℃以下时，排烟温度 低于100℃左右，低于对应硫份要求的酸露点温度 ，而造成低温腐蚀和堵灰。
三氧化硫浓度升高导致酸露点提高，而传统排烟温度以酸露点为重要 设计依据，为了避免低温腐蚀，排烟温度设计为比酸露点高15~30℃
原因分析
2.排烟温度对空预器的影响Leabharlann 锅炉效率低排烟损失大
空预器出口烟 气流量大
过量空气系数较高 烟气系统漏风大
降低空预器 出口烟气温度
排烟温度降低
空预器低温腐蚀 和堵灰风险加剧
• 硫酸氢铵的生产不可避免，且在146~207℃温度区间内为液态，粘性极强，是造成目前大部分机组出现堵灰问题的主 要原因
100%
脱
硝 效
50%
率
0
脱硝系统喷氨量 氨逃逸浓度
NOx排放浓度：< 50mg/Nm³
2.0
烟 气 1.5 侧 阻 力
NH3 : 4~8ppm NH3 : 3~6ppm
NH3 : 2~4ppm NH3 : 1~2ppm
原因分析
5.空预器吹灰对空预器的影响
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。并且依 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清除，久而久之 必然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。同时由于吹灰频次高，消耗大量蒸 汽，使得能源过度浪费，并且蒸汽吹灰器的频繁使用造成回转式空预器换热元件严重的吹损，影响机组的 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。导致空预器积灰严重，并进一步加重空预器的管排腐蚀漏风现象。
解决思路
1 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 达标的前提下，尽 量减少喷氨量，控制氨逃逸小于规程规定值。
• 1.2随燃煤硫分升高，氨逃逸的控制应更加严格。硫分≤1%的低硫煤宜控 制氨逃逸<3ppm，硫分≤1.5%的煤宜控制氨逃逸量<2ppm，硫分达到 3%的 高硫煤宜控制氨逃逸量<1ppm。
经济指标分析
冲洗前与冲洗后指标对比
空预器冲洗前
空预器冲洗后
机组 负荷
时间
压差 引风机 送风机 一次风机
压差
(A/B) 电流(A/B) 电流(A/B) 电流(A/B) 时间 (A/B)
引风机电 流(A/B)
送风机电 流(A/B)
一次风机 电流(A/B)
260 1.10 2.3KPa 244A
39A
影响排烟温度的因素： 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， 导致排烟温度低。 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。
原因分析
3.入炉煤成分对空预器的影响
钠含量的影响： 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的生成，而SO3会与脱销催化剂中未完 全反应而逃逸的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的 生成，进一步加剧生成硫酸氢氨，加大空预器堵塞 硫份含量的影响： 入炉煤硫份越高，相应的空预器冷端的酸露点越高，在空预器出口排烟温度低于酸露点时，会发生空预器冷 端蓄热元件的低温腐蚀和积灰现象。
113A 12.2 1.1KPa 216A
32A
123A
260 1.10 2.1KPa 248A
40A
133A 12.2 1KPa
219A
32A
102A
经济指标分析
仅以风机电流为基础的理论计算 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=97.76万元 通过以上分析，对于预防、解决空预器堵塞问题非常重要。
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。
现状调查
2019年02月10日#6炉发生空预器堵塞情况。当时A空预器进出口差压由1.9KPa缓慢上升至-2.3KPa，B空预器进出口差压由-1.8KPa缓慢上升至-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7.8KPa8.3KPa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。
原因分析
13.入炉煤硫 成份分高对对空空预预器器的的影影响响
虽然本厂入炉煤硫份未超设计值，但通过11月19、20日掺烧俄矿：高硫煤1:1比例时，入炉煤硫份已达到 0.98左右，达到设计值，后期对入炉煤合理掺配
原因分析
4.催化剂对空预器的影响
#6炉脱销催化剂2014年12月投产至超低改造前已有 5年，催化剂使用年限久远，催化剂活性严重降低 ，氨逃逸量增加导致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。