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1、1 1 1 空预器堵灰 及在线高压水冲洗介绍 陈建明 13911865725 2 2 空预器堵灰原因分析 高压水冲洗经验2 高压水冲洗系统介绍3 内容 1 3 3 空预器堵灰原因分析 4 4 4 空预器堵灰 冷端堵灰 热端堵灰 中温端堵灰 5 5 5 空预器堵灰 DNF DU L DU3E 6 6 换热器堵灰的危害 机组组容量300MW600MW1000MW 空预器单侧阻力增加300Pa55万元120万元160万元 空预器单侧阻力增加600Pa115万元250万元325万元 注：仅以三大风机电流为基础的理论计算 1. 机组带负荷能力下降、增加非计划停机。 2. 换热效率下降、漏风率上升。 3.
2、 三大风机功耗增加。 7 7 7 空预器堵灰的原因 1、空预器冷端综合温度不够； 2、外来水分：蒸汽带水、蒸汽过热度不够、暖风器泄露等； 3、换热元件波形选择不当； 4、脱硝投运； 5、水冲洗不彻底； 6、燃烧工况恶劣； 8 8 8 空预器堵灰的原因1冷端综合温度偏低 1、空预器冷端综合温度： CCET = 烟气出口温度 空气入口温度 最低冷端综合温度 (MCCET) ：为防止冷端出现硫酸盐堵灰的最低温度值，与 燃煤的灰份、硫份、灰硫比和过量空气系数、锅炉是否有脱硝等有关； 为防止空预器堵灰，空预器不宜在低于最低冷端综合温度以下长期运行。 推荐：当燃煤中含硫量低于1.5% 且灰/硫比大于7时，
3、冷端综合温度 (CCET) 要 求大于148； 对策：1、提供煤质元素分析及不同负荷下的氧量，准确计算空预器防冷端堵灰的指导 曲线，根据曲线控制空预器冷端综合温度； 2、冷端使用不易积灰和容易清理的换热元件波形； 3、冷端使用不易粘灰和耐腐蚀的镀搪瓷换热元件； 2 SO2+ O2 2 SO3 SO3 + H2O H2SO4 9 9 9 C53.68 H23.30 S1.86 Cl0.00 O28.10 N20.52 H2O19.80 %Ash in Coal12.74 C44.62 H22.63 S0.70 Cl0.00 O28.37 N20.49 H2O27.20 %Ash in Coal1
4、5.99 空预器堵灰的原因1冷端综合温度偏低 101010 空预器堵灰的原因2外来水分 2、外来水份：吹灰器带水、蒸汽过热度不够、暖风器泄漏 烟气中的化合物本身不会使换热元件堵塞，然而，当有水加入其中后，水与 烟气中的大量的 CaO 生成硬而粘的“水泥状”物粘附在换热元件表面 上，并随着运行时间和温度的增加而变得愈来愈硬，同时各种飞灰沉积 物又极易在上面集聚变得愈来愈厚且不易清除，由此发生严重的堵灰和 较高的阻力，同时又导致传热效率降低。 而且对于外来水份造成的积灰，即使采用改变冷端换热元件壁温的办法也不 能使它消除。 建议：1、吹灰前对蒸汽管道进行彻底疏水，疏水暖管达到温度后再投入吹灰器；
5、2、保证吹灰蒸汽品质合格：工作温度300350、工作压力0.931.07 Mpa ； 3、如果吹灰初期蒸汽温度偏低，可以先吹热端后吹冷端； 4、消除暖风器泄漏； 5、高压水冲洗； 1111 蒸汽焓熵图 (MOLLIER 图 ) 10 barg 350 1 barg 100 干度 100% 14 barg 200 1 barg 干度 85% 蒸汽在吹灰器喷嘴中的膨胀特性 空预器堵灰的原因2外来水分 1212 12 空预器堵灰的原因2外来水分 131313 空预器堵灰的原因2外来水分 141414 空预器堵灰的原因2外来水分 某电厂暖风器泄露 A侧暖风器泄露，导致A侧空预器冷端出 现了严重的堵灰，
6、从DCS历史曲线可以 看出，当有外来水分进入后空预器阻力 上升的非常快，几天时间就导致了严重 堵灰，同时一旦元件表面出现结垢，仅 靠日常蒸汽吹灰很难清理干净。 B侧空预器暖风器没有泄露，冷端非常干 净。 A侧空预器冷端 B侧空预器冷端 151515 空预器堵灰的原因3换热元件波形选择不当 3、换热元件波形选择不当 u热端、中温端使用FNC波形，FNC型换热元件 为全波纹板，这种波形具有非常高的换热效率 ，但是这种波纹型式强度较弱，不能耐受长期 的烟气冲刷和频繁的蒸汽吹扫；容易堵灰，且 堵灰后的可清洁性不好。通常这种波形用在烟 气含灰量很少的燃油、燃气的锅炉上，不推荐 用在燃煤锅炉的空预器上以防
7、换热元件发生严 重的堵塞现象。 u冷端使用NF6波形：其热力性能较差，使得硫酸 氢铵的沉积带出现跨层的现象，产生更为严重 的堵灰和腐蚀。 161616 热端换热元件损坏堵灰 中温端换热元件堵灰 空预器堵灰的原因3换热元件波形选择不当 171717 某电厂1000MW机组脱硝空预器硫酸氢铵沉积带跨层分布 600 mm 1000 mm 1000 mm DU NF6 DU 空预器堵灰的原因3换热元件波形选择不当 181818 某电厂空预器硫酸氢铵堵灰照片 中温端换热元件高度1000mm，DU波纹型式，从侧 面看换热元件盒的中间部位，自下向上大约300- 400mm的范围内有粘稠的硫酸氢铵沉积物。 1
8、91919 SCR空预器温度场与硫酸氢氨沉积带分布 150C 200C 硫酸氢铵沉积区 烟 气 气相 硫酸氢铵 液相 硫酸氢铵 固相 硫酸氢铵 2020 H2SO4沉积带H2SO4沉积带 ABS沉积 带 普通空预器 中温端 冷端 热端 冷端 冷端 热端 SCR空预器 SCR空预器 热端 两种型式的波纹出现在 同一层换热元件上 脱硝空预器换热元件改进 212121 脱硝空预器换热元件改进 222222 空预器堵灰的原因4脱硝投运的影响 脱硝投运的影响 u在催化剂V2O5 的作用下，SO2 向 SO3 的转换率会相应增加，酸露点温 度随之提高，由此会加剧空气预热器冷端硫酸腐蚀和积灰。 2SO2 +
9、 O2 2SO3 V V2 2 OO 5 5 SCR 中 SO2/SO3 转化率（） 烟气酸露点温度（） SCR 中 SO2 / SO3的转化率要求 1% + 8.6 232323 NH3 + H2O + SO3 NH4HSO4 逃逸（逸出）氨 硫酸氢铵（融点147 C ） 逃逸（逸出）氨与硫酸反应生成硫酸氢铵 （A Ammonium mmonium B Bi is sulphate - ABSulphate - ABS）等铵盐: u逃逸氨的影响 空预器堵灰的原因4脱硝投运的影响 242424 u逃逸氨的影响 空预器堵灰的原因4脱硝投运的影响 252525 ppmV = mg/Nm3 * 22
10、.41 / MW (MW of SO2 = 64, MW of SO3 = 80) 氨的逃逸量（浓度）与空预器阻力增加有着非常密切的联系。 启动高压水 冲洗程序 逃逸氨量在 1 1.5 ppm 范围内时，空预器阻力无明显增加 u逃逸氨的影响 空预器堵灰的原因4脱硝投运的影响 2626 高压水冲洗经验 2727 在线高压水冲洗相关的疑问 1 在线冲洗所需的锅炉负荷 2 对除尘器的影响 3 对排烟温度的影响 4 对换热器转子结构和换热元件寿命的影响 5 对脱硫系统的影响 6 排灰输水的改造 7 清洗成本 2828 问题问题 1 1 在线冲洗所需的锅炉负荷 在线冲洗时，建议锅炉负荷在70%以上。 2
11、929 问题问题 2 2 对除尘器的影响 经过验证，高压水清洗系统适用于在线冲洗，对除尘 器没有影响（电除尘和布袋除尘）。 3030 问题问题 3 3 对排烟温度的影响 高压水清洗系统在线冲洗时，排烟温度大约下降 1520；冲洗完成后，随着换热效率的提高，运行时 排烟温度可下降35度。 3131 问题问题 4 4 对换热器转子结构和换热元件寿命的影响 经过验证，高压水清洗系统在线冲洗，对换热器转子结 构和换热元件寿命没有影响。 3232 问题问题 5 5 对脱硫系统的影响 经过验证，高压水清洗系统在线冲洗时，对脱硫系统没 有影响。 3333 问题问题 6 6 对排灰和输水的改造 在冲洗过程中约
12、有10%左右的水会跟灰混合后排出。故 应该在空预器底部考虑排灰、排水措施。 3434 问题问题 7 7 清洗成本 序号类别类别单单位数值值 备备注 1清洗系统水消耗量T/hr13清水 2清洗系统耗电量KW/hr135 3535 1. 确认就地独立控制，还是DCS联合控制 2. 提供电源、水源及仪用气源等 3. 指定清洗装置及高压水泵安装位置 电厂配合事项 3636 清洗前 某电厂换热元件离线清洗前后对比 清洗中 清洗后 3737 高压水在线清洗应用案例 某电电厂 #2机组组（600MW） 冲洗装置：某厂家高压水清洗系统 冲洗方式：在线 冲洗时间：4小时/单台空预器一个行程 冲洗压力：30MPa
13、 冲洗负荷：510MW 除尘器型式：电除尘 冲洗前冲洗后效果 A侧烟气侧阻力(kPa)：2.41.21.2 B侧烟气侧阻力(kPa)：2.51.01.5 1. 冲洗时，排烟温度大概下降20 3838 高压水在线清洗应用案例 3939 高压水在线清洗应用案例 4040 高压水在线清洗应用案例 2014-11-04 10:50 19:20 冲洗1个流程 锅炉负荷85%BRL 在线分别冲洗A/B空预器 压差平均下降: 烟气侧: 1400 Pa 二次风侧: 700 Pa 一次风侧: 860 Pa 2台引风机: 119.7A 2台送风机: 11.8A 2台一次风机: 13.6A 总共 (6台风机): 1
14、45.1A 热量性能改善/收益: 排烟温度: - 4.3 二次热风温度： + 10.25 一次热风温度: + 10.95 消除了空预器阻力大造成的非计划停机的风险 每年的收益约为334万元 不包括消除限负荷和非停等因素造成的损失带来的收益 4141 高压水冲洗系统介绍 4242 高压水冲洗系统介绍 系统组成（标准配置） 序号设备设备 名称单单位数量 备备注 1高压水清洗装置台套2/炉 2清洗控制装置台套1/炉 3高压水泵台套1/炉 4高压水泵控制柜台套1/炉 5高压水出口管路及阀门 等台套1/炉 6 就地控制柜到设备 的动力电缆 及 信号电缆 台套1/炉 7技术诊 断、解决方案及安装调试 43
15、43 高压水冲洗系统介绍 清洗装置 炉外组件 炉内组件 4444 清洗装置典型布置 Cold End: 清洗装置 4545 高压水冲洗系统介绍 清洗装置控制柜 4646 高压水冲洗系统介绍 高压水泵、控制柜、管路及阀门 水泵 控制柜 手动截止阀 电 动 切 断 阀 高 压 过 滤 器 压 力 变 送 器 474747 安装注意事项 高压水冲洗系统介绍 4848 1. 吹扫程序智能 2. 可以实现在线检修 3. 传动方式精准 4. 能满足个性化定制需求 5. 喷嘴要有防堵设计 6. 对空预器足够的了解 7. 丰富的现场安装、调试经验，积极快速服务响应 8. 技术支持及灵活有效的解决方案 高压水冲洗系统应该具有的特点 4949 有效的在线高压水冲洗带来的好处 1. 可以做到100%满负荷在线冲洗，提高机组可用率和带负荷能力； 2. 换热元件清洗后，能降低风机能耗，降低厂用电率； 3.换热元件清洗后，会改善传热效果，提高传热效率； 3.换热元件清洗后，可以降低空预器漏风率； 4.自动化冲洗系统，运行精确、稳定，可以获得比人工冲洗更好的效果，并
