张栋栋

（华电国际电力股份有限公司邹县发电厂，山东邹城 273500）

0 引言

百万机组脱硝采用SCR（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原）脱硝装置，以液氨作为还原剂，当喷氨量增大，氮逃逸率上升，加剧了空气预热器堵灰，尤其燃用高硫煤期间，空气预热器堵塞严重，在满负荷时空气预热器差压由前期1.05 kPa增加到1.52 kPa。差压增大给锅炉安全运行等带来极大不良影响。空气预热器在正常运行时应保证烟气侧差压在正常范围，若空气预热堵塞引起炉膛负压波动增大，同时空气预热器烟气侧、一二次风侧的进出口差压增加，堵塞严重时，空气预热器漏风量增大，两侧排烟温度偏差明显增大，锅炉排烟损失增加。同时送引风机、一次风机电流均有所增加。风机电耗明显增加，甚至导致风机失速等严重问题。

1 现状调查

空气预热器差压在前期运行期间较平稳，满负荷时稳定在1.1 kPa，自2015年11月后，空气预热器差压开始增大，尤其是在机组超净排放改造后，空气预热器压差增大明显，给机组的安全稳定运行带来隐患。

2 空气预热器差压高原因分析

2.1 燃煤掺配掺烧

脱硝催化剂中的活性成分五氧化二钒在催化降解NOx过程中，也会对二氧化硫的氧化起一定催化作用，若燃用高硫煤，二氧化硫转化率也越高，烟气酸露点温度随之升高，且氧化生成的三氧化硫与逃逸氨生成的硫酸氢铵量也大大增加，空气预热器的酸腐蚀和堵灰风险就越大。锅炉在正常运行控制掺配掺烧两台磨煤机高硫煤时，锅炉空气预热器差压在1.33 kPa，而掺配掺烧三台磨煤机高硫煤后，A，B侧空气预热器差压均有所升高，且B侧空气预热器差压达到1.5 kPa。从表1可以看出，高硫煤的掺烧比例，对空气预热器差压影响明显，故掺烧比例为要因。

表1 不同掺配情况空气预热器差压

2.2 喷氨量过大

对比历史数据，负荷相同的情况下，在空气预热器差压较低时，喷氨量相对较低，而空气预热器差压升高后，发现喷氨量增大明显，见如表2（负荷1000 MW）。从表2中数据可以看出，当喷氨量大时空气预热器差压明显增加，喷氨量对空气预热器差压影响显著，所以喷氨量大亦为要因。

表2 不同喷氨量空气预热器差压

2.3 调门特性差

因调门调节逻辑设计为每次调节出口NOx设定值为±4，调门调节幅度大，易造成喷氨量过大或过小。喷氨量的不均匀，有可能造成喷氨量大，空气预热器差压增大，但在运行人员及时调整的情况下，会大大降低调门特性差所带来的影响，故为非要因。

2.4 仪表指示不准

仪表包括空气预热器差压仪表与脱硫、脱硝出口NOx仪表，跟据空气预热器差压变化趋势，判断仪表指示是否准确，若不准确及时联系热工吹扫，便可消除；而脱硫、脱硝出口NOx仪表指示偏差较大时，易造成喷氨量过大致使空气预热器差压增大，当脱硝与脱硫出口NOx仪表偏差大时，及时联系检修吹扫测点便可消除，故为非要因。

2.5 空气预热器冷端温度过低

气温低且低负荷时炉排烟温度低，空气预热器冷端综合温度低于设计值。硫酸氢铵在该温度范围内为液态，温度越低黏性越大，与烟气中的飞灰粒子相结合，烟气流在空气预热器波纹蓄热元件上逐渐沉积，形成了粘结性极强的融盐状积灰，造成空气预热器堵塞。调取历史曲线得出，在空气预热器出口温度低于设计值时，空气预热器差压增大明显，故该因素为要因。

2.6 吹灰影响

在机组高负荷，空气预热器差压处于较高水平时，正常吹灰效果较差，但通过及时改变吹灰方式，增加空气预热器吹灰频率等，可以在一定程度上保证吹灰效果，故该因素为非要因。

2.7 脱硝出口NOx反吹时间过长

脱硝出口NOx反吹后，NOx浓度保持时间过长，而脱硫出口NOx数值反应滞后，这段时间对两侧出口进行盲调，很容易造成喷氨量过大或过小，增加空气预热器差压增大的概率。但在反吹的8 min内一般入口NOx数值变化不大，故为非要因。

2.8 人员操作问题

百万机组SCR设备运行时间已经很久，运行人员对相关系统已非常熟悉，部门、班组对相关系统会进行定期培训，并在培训后进行考试检验培训效果。根据多次培训成绩来看，人员的相关知识技术水平可以达到系统运行要求，故该要素为非要因。

3 主要对策

3.1 减少高硫煤掺烧量

尽可能地减小高硫煤掺烧量，使入炉煤硫份维持较低水平；将入炉高硫煤由目前3台方式改为掺烧2台，减负荷优先停运掺烧高硫煤的制粉系统。

3.2 减少喷氨量。

在保证脱硫出口NOx不超标的情况下，尽量提高脱硝出口NOx设定值，减少喷氨量。8#炉要求脱硝出口每小时均值在（40～50）mg/m3，7#炉要求脱硝出口小时均值在（75～100）mg/m3。若脱硝和脱硫出口NOx偏差大（7#炉偏差控制在10 kg/h以内，8#炉偏差控制在5 kg/h以内），做好记录联系化检队处理。特别是出现脱硝出口NOx指示低而脱硫出口NOx指示高时联系化检队校表，防止脱硝喷氨过量。

3.3 通过暖风器提高空气预热器冷端温度

投运暖风器，尽量提高暖风器出口温度，7#炉控制在≥30℃，暖风器压力＜0.25 MPa；8#炉控制在≥35℃，暖风器压力＜0.4 MPa（暂定，根据空气预热器差压发展情况和出口风温情况）。每班检查一次送风机出口风道是否有积水现象。

4 经济效益

通过使空气预热器差压维持在正常水平，可避免因空气预热器堵灰造成的机组停机，进而减少因机组启停机而造成的经济损失。减少了氨的使用量，机组运行经济指标提高。避免因空气预热器堵灰造成的风机出力增大，风机电耗降低。

5 结论

有效解决空气预热器差压高的问题，机组的安全经济性得到提升。遏制了空气预热器堵灰事故，可保证机组稳定运行。

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