300MW机组锅炉空预器差压增大原因分析及运行措施讨论

300MW机组锅炉空预器差压增大原因分析及运行措施讨论

吴志峰

贵州黔西中水发电有限公司 ,贵州 黔西 551512

摘要：本文以300MW机组锅炉概况为切入点，进而分析论述了空预器差压增大原因：针对锅炉空预器在运行中压差日益增大的问题进行分析，并详细介绍了运行人员在运行操作方面解决此类问题的方法和采取的对策。

关键词：空预器；压差大；措施方案

空预器是锅炉重要设备之一，我国能源越来越紧缺，近几年来，我国的火电机组逐渐开始向大容量的方向发展，600MW、800MW、1000MW相继投入到运行之中，其中300MW机组目前仍为我国电网中的主力机组，也是空预器故障停机出现概率最高的机组。

一、300MW机组锅炉概况

该300MW锅炉为：亚临界压力、一次再热、单炉膛平衡通风、自然循环，单汽包锅炉，设计及校核煤种均为黔西无烟煤。本锅炉采用“W”形火焰燃烧方式，采用双进双出磨煤机正压直吹式系统，配置B&W专门用于燃用低挥发份燃料的浓缩型EI-XCL低NOx双调风旋流燃烧器。尾部设置分烟道，采用烟气分流挡板调节再热器出口汽温。

二、锅炉空预器情况介绍

空气预热器是采用引进技术制造的三分仓容克式空气预热器，空气预热器主轴垂直布置，烟气和空气以逆流方式换热，采用中心驱动方式，三向密封系统扇形板为固定式不可调。

1、转子采用模数仓格结构，蓄热元件宜制成较小的组件以便检修和更换。空气预热器设计烟气流速考虑其受热面防磨因素。

2、空气预热器的冷段蓄热元件采用耐腐蚀的搪瓷传热元件制作，设计时充分重视收到基含硫量不小于0 .69%的燃料可能为锅炉长期运行的燃料。

3、采用可靠的支承和导向轴承，结构便于更换，并配置润滑油和冷却水系统。润滑油系统的控制满足DCS的控制要求。配置双泵润滑油站，润滑油系统及传动机构不漏油、渗油。

4、每台预热器设一套主传动系统，另带一套辅助驱动装置(备用)和手动盘车装置，并能自动进行切换，带超速离合器和失速报警装置。

三、300MW机组锅炉空预器差压增大原因分析

1.回转式空预器的结构特点。（1）上下径向轴密度与扇形板不可调节，在对其设计时已经准确计算冷、热态时动静部件的相对可变化量，这种特征保证了壳体与扇形板之间没有漏风。（3）轴向密封片、上下径向密封片各为48道。保证扇形板之间有着两道双向密封片，减少轴向与径向漏风。（4）空预器烟气侧进出是为可伸缩蒸汽吹风器、水冲洗装置，可以保证在运行时不积灰，在停炉时能够及时清洗。

2.空预器差压增大原因。（1）锅炉燃料煤种不符合标准。煤种的差异直接导致空预器压差的大小，事实证明，燃煤中含有的灰量直接影响到锅炉各个受热面的磨损、积灰程度；煤灰中含有的硫量过高时会使得烟气露点下降，从而导致空预器冷端口结露、腐蚀；煤灰的发热量如果过低，会引起烟气流量、燃煤量的增加，空预器的阻力也就随之增加。（2）空预器吹灰系统不符合标准。锅炉短吹、长吹、空预器吹灰的汽源主要来自于后屏过热器中的出口联箱，减温装置直接控制着蒸汽温度，吹灰蒸汽压力过低、过高都会减弱吹灰的效果。当空预器的吹灰蒸汽压力过低，可以使得空预器中的积灰不能被吹尽。当吹灰器出现故障时，吹灰也就不会起到标准的效果，吹灰蒸汽减温减压阀如果功能不可用时，可以通过手动调整，但是事实往往是锅炉空预器的吹灰蒸汽的过热度不能够达到要求范围，这样产生的后果是蒸汽中带有液体水分，致使吹灰效果被削弱。另外，吹灰蒸汽阀密封不严，水蒸气将会漏到空预器内部，造成空预器堵灰现象。（3）锅炉制粉系统运作不合理。在锅炉的启动过程中，采用的是小油枪起火，在开始燃烧煤粉时，由于炉膛的温度较低，各个燃烧媒介还没有进行充分的融合，煤粉燃烧相对就会较差，燃烧不尽将会带来大量的飞灰、未燃尽煤粉以及油污，这些物质将进入空预器，导致堵灰现象的发生，堵灰的发生也就直接导致了差压的增大。（4）由于燃烧的是挥发分低、含硫量高的无烟煤，根据国家环保要求进行了SCR脱硝系统改造，是脱硝喷氨后产生的NH4HSO4。这是一种粘性很高的物质,粘附在空预器换热元件中，造成空预器换热堵塞加剧，常规吹灰无法解决。（5）受锅炉机组负荷、受热面、总风量影响。锅炉机组负荷的变化会直接引起烟气流量发生变化；锅炉受热面一旦泄露，将使烟气中带有液态水分；总风量过大会加大烟气的流量。以上三种情况都可以直接导致空预器差压发生变化。（6）空预器水冲洗设备不符合标准。在每次停炉之后，要对空预器进行清洗工作，用以保证空预器完全冲洗干净，只有这样才能确保空预器在下次运行时可以正常的工作，目前空预器的水冲洗设备不符合标准，这就使得元件上可能残留污垢，在锅炉下次启动后将很容易粘到上面，随着空预器的运转，其将变成硬块，很难再次除掉。

四、解决方案

经过近几年的摸索和工作总结发现，在机组正常运行时进行机组参数调整和在大小修时进行高压水冲洗作业可以有效缓解空预器压差升高问题，实现机组安全可靠运行。具体措施如下：

1.为了保证吹灰系统运行达到预期效果，运行人员应按照吹灰规程严格执行，其他相关专业应该定期检查维护吹灰器系统。在大、小修时以及空预器压差达到3Kpa以上时，及时进行高压水冲洗作业。（1）在以下两种情况下，空预器蒸汽吹灰投入应连续进行：锅炉启停炉油煤混烧期间；当负荷低于30%时。（2）空预器蒸汽吹灰频次应按照烟气压差大小实行动态调整。当机组正常运行，吹灰母管压力大于1.5 MPa时，每班使用炉本体气源吹灰两次；当烟气压差大于1500 Pa时，每四小时吹灰一次，当大于2000 Pa时每两小时吹灰一次，当达到2500Pa以上时。应连续进行吹灰投入。（3）及时进行高压水冲洗。当空预器压差大于3000pa时，应及时进行冲洗作业，冲洗时采用直喷、前冲式喷头，将压力控制在30-80Mpa，利用水压来清理污垢，将水的流量设为90升/分，以此来冲洗灰垢，后经排水管放出，以此清理垢物，疏通冷端和中温端段，完成清洗作业。

2.为解决硫酸氢铵造成的空预器换热堵塞，应采取措施提高空预器冷端温度，可以通过加装暖风器或额外引入热一次风或热二次风加热冷风，尤其是冬季气温较低时，将降低硫酸氢铵的附着情况，缓解堵塞。

3.加强对脱硝系统的维护和优化。通过缩短维护周期，增加维护频次，做到准确测量各个测点，保证各个测点反映各部分参数的准确性，准确监控氨逃逸率，将其控制在2.28mg/m3以下；通过系统优化，提高指标调整的响应速度，保证自动装置稳定可靠动作。以上措施的制定和实施有效缓解了空预器压差升高的问题，将其控制在2000pa以内，防止了堵塞现象的发生，杜绝了风机失速，送风机电耗也有所降低，保证了锅炉运行的安全性和稳定性，保障了机组出力正常。

引起300MW机组锅炉空预器差压增大的因素有很多，如机组启动、煤油混燃、油枪投运等诸多因素，随着空预器差压增大的时间积累，会造成空预器磨损、堵灰的现象发生，这严重影响了机组锅炉的经济性与安全性，所以探究300MW机组锅炉空预器差压增大原因以及解决措施是十分必要的。

参考文献：

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[2]吴雨.脱硝系统投运后空预器堵灰的防治-《互联网文档资源》-2018/8/16

[3]秦曲.超超临界机组设计技术集成化发展面临的机遇和挑战-豆丁网-《互联网文档资源》-2018-7-3