烟气脱硝空预器改造技术与应用

全国发电技术协作网《燃煤电厂生产综合升级改造与节能降耗技术》SCR烟气脱硝空预器改造技术与应用3SCR脱硝对空预器的影响1SCR脱硝空预器的应对措施2SCR脱硝空预器改造技术3SCR脱硝空预器改造案例4SCR烟气脱硝空预器改造技术与应用SCR脱硝对空预器的影响5SCR烟气脱硝对空气预热器的主要影响(2)逃逸氨→堵灰(4)流场改变→传热、磨损、腐蚀、堵灰(1)催化剂的化学（SO2/SO3）影响→腐蚀(3)催化剂的物理（阻力）影响空预器烟风压差增加→漏风增加2SO2+O22SO3V2O5SO3+H2OH2SO4在催化剂(V2O5)的作用下，烟气中的SO2向SO3的转化率增加，即烟气中的SO3含量增加，烟气酸露点温度随之升高，空气预热器的酸腐蚀和堵灰状况因此加剧。催化剂的化学（SO2/SO3）影响SO2SO3SCR脱硝系统对空预器的不利影响(1)——腐蚀SO2/SO3的转化率要求1%当NH3和SO3的体积浓度比小于2:1时：NH3+H2O+SO3NH4HSO42%wt.solutionmeasures1.4pH)当NH3和SO3的体积浓度比大于2:1时：2NH3+H2O+SO3NH4)2SO4逃逸氨与硫酸反应生成硫酸氢铵－ABS（AmmoniumBisulphate）和硫酸铵:SCR脱硝系统对空预器的不利影响(2)——堵灰硫酸氢铵在高温时处于气态，在低温时变为固态，但在中间温度时【150200℃（高含尘）】处于液态。液态的硫酸氢铵有粘性，很容易黏附在空预器的换热元件上，造成空预器换热元件堵塞。200℃液态气态固态SCR脱硝系统对空预器的不利影响(2)——堵灰氨逃逸浓度与空预器的运行时间及阻力的关系曲线氨逃逸浓度2.5mg/Nm3SCR脱硝系统对空预器的不利影响(2)——堵灰连续运行时间（月）空预器阻力增长速率降低烟气流过SCR装置使得空预器烟气入口的负压值也随之增加约1000～1500Pa，风侧与烟气侧之间的压差也相应增加，空预器的漏风率增加约0.50%左右。SCR脱硝系统对空预器的不利影响(3)——漏风增加烟气静压降低烟气静压降低为了适应SCR脱硝要求，空气预热器冷端镀搪瓷换热元件及转子的重量有所增加，必须对支撑结构及转动部件予以校核。荷载增加SCR脱硝系统对空预器的不利影响(4)——结构安全SCR脱硝系统对空预器的不利影响(5)——烟道和流场改变SCR改造后，如果空预器入口烟道烟气流场分布不均，将严重影响空预器的热力性能、换热元件的磨损和堵灰等。空预器SCR脱硝空预器的应对措施SCR脱硝空预器的应对措施换热元件镀搪瓷工艺15湿法换热元件镀搪瓷工艺分类干法浸镀流涂真空静电喷镀电镀绢印静电喷镀推荐SCR脱硝空预器镀搪瓷工艺卓越的耐腐蚀能力与金属基材的优良附着力较高的耐受机械和热冲击能力较高的耐气流冲刷和磨损能力光滑而均质的搪瓷表面SCR脱硝空预器改造技术17•部分改造•整体更换SCR脱硝空预器改造方案SCR脱硝空气预热器改造——整机更换1、排烟温度和一二次风温可以有较大幅度的改善；2、阻力水平可以维持在较低的水平；3、漏风率更低。一、转子结构SCR脱硝空气预热器部分改造SCR脱硝空气预热器部分改造－转子结构拆除格栅增加冷端环向隔板增加换热元件支撑二、换热元件SCR脱硝空气预热器部分改造22国内常用的换热元件波型NF6HCTMNU/LDUDNFFNCHowden–HC1123012024036048060072084096010801200100108116124132140148156164172不同波型综合性能比较（600MW机组）Howden–HS8传热效率：空预器排烟温度(℃)阻力特性：烟气侧阻力(Pa)NF6L/NURothemuhle–V75sHowden–HC9Howden/Alstom-FNCRothemuhle-H8Alstom-DLAlstom-DNHowden-9.5/3CU150ºC～200ºC硫酸氢铵沉积区烟气液态硫酸氢铵SCR脱硝空预器的应对措施(3)——硫酸氢铵（ABS）沉积带位置的控制SCR改造前SCR改造后ABScondensationbandH2SO4condensationbandAAA~900YYYZZZXXXSCR脱硝空气预热器部分改造——换热元件SCR改造前SCR改造后ABScondensationbandH2SO4condensationband~900YYYZZZXXXYYYSCR脱硝空气预热器部分改造——部分换热元件利旧三、密封系统SCR脱硝空气预热器部分改造1、可调密封———扇形板可调28空预器的密封技术2、接触式柔性密封——刷密封、弹性密封片29空预器的密封技术（续）3、非接触固定式密封30空预器的密封技术（续）31024681012141234运行时间(年)空预器漏风率(%)非接触固定式密封空预器不同密封漏风率的变化情况+-可调&接触式柔性密封接触式密封还伴随着：•扇形板易磨损•易卡涩，驱动电流波动大•密封元件易疲劳破坏、失效，使用寿命短。四、吹灰清洗系统SCR脱硝空气预热器部分改造冷端蒸汽+高压水双介质吹灰器热端蒸汽吹灰器高压水泵SCR脱硝空气预热器部分改造——吹灰清洗系统34高压水冲洗系统喷嘴五、部件核算SCR脱硝空气预热器部分改造SCR脱硝空气预热器部分改造——部件核算底部轴承选型空预器支撑梁用户支撑钢架重量增加六、改造注意事项SCR脱硝空预器改造SCR脱硝空气预热器改造的注意事项－空预器烟气入口烟道设计入口烟道大弯头必须严格按照《火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程DL/T5121-2000》进行设计并布置导流板，以保证空预器入口烟气流场均匀性，即100%烟道横截面内流速最大标准偏差不宜超过±10%。从而使空预器获得良好的热力性能，以减少局部腐蚀、堵灰和磨损，保证空预器的换热效率。注：脱硝系统承包方在设计时必须满足上述要求。～2mSCR脱硝空气预热器改造的注意事项——入口烟道设计不当导致空预器局部严重堵灰的案例40SCR脱硝空预器吹灰蒸汽和高压水品质要求一、蒸汽品质应满足：1.吹灰器本体阀门入口处压力：1.2MPa2.吹灰喷嘴处压力：•热端碳钢/Corten钢：0.93MPa1.07MPa•冷段镀搪瓷换热元件：0.80MPa0.90MPa3.吹灰喷嘴处温度：300350℃二、高压水品质应满足：1、压力：1020MPa2、温度：常温3、入口水源压力：0.20MPa0.80Mpa4、高压水流量：145kg/min~210kg/min配套高压水泵流量240kg/minSCR脱硝空气预热器吹灰品质控制不当造成换热元件破损Howden国内SCR脱硝空预器改造实施案例1.石洞口二厂2×600MW机组于1988年开工，1992年全部建成投产。2.石洞口二电厂的＃1、＃2炉所配回转式空气预热器为美国CE公司设计制造，型号为2-31.5VI（50°）-72”(84”)。3.#1、#2机组空预器存在的问题如下：4.原设计的热端可调式扇形板自动控制系统，由于空预器转子在实际运行中的变形量已经偏离了设计值，按照原设计进行的密封间隙调整较难精确地控制空预器的漏风率，再加上热端扇形板2mm的安全回缩距离，使得空预器正常运行时的漏风率不太理想。5.转子为24仓设计，是典型的单密封，初始漏风率及漏风稳定性较差。6.可调式扇形板执行机构较难保证扇形板良好的位置精度也就是说调节杆难保证良好的同步性使扇形板产生一边高一边低的情况从而形成更大的漏风。7.预热器主轴上下轮毂密封效果较差，外漏严重。8.转子外缘“T”型钢、旁路密封及内缘环向密封磨损严重。9.扇形板、弧形板等静态密封部件磨损严重。10.换热元件使用时间较长，损伤较严重，排烟温度高。11.目前预热器的结构及换热元件的波形与高度等不适应今后的锅炉脱硝改造。华能上海石洞口第二电厂#1、#2锅炉（600MW）SCR脱硝空预器改造44改造前（换热元件总高=1829mm）ABScondensationbandH2SO4condensationbandSCR脱硝改造后900mm457mm305mm1067mm华能上海石洞口第二电厂#1、#2锅炉（600MW）SCR脱硝空预器改造实施方案900mm300mm改造方案：1.换热元件：全新更换、预留脱硝；2.转子：拆除格栅、环向隔板下延、24改48分仓；3.吹灰器及高压水系统：暂不改造；4.密封系统：改造更换所有密封板、密封片及中心筒密封；5.结构校核：通过；6.其他：火灾监控系统、消防、差压系统等。ABB31.5-VI-72”/84”施工周期：45天。实测结果：漏风率5%。火灾探头差压系统华能上海石洞口第二电厂#1、#2锅炉（600MW）SCR脱硝空预器改造实施方案改造方案：1.更换全部换热元件；2.转子改造；3.多重密封改造；4.导向轴承、支撑轴承解体检查；5.驱动装置减速箱解体检查。施工周期：45天实测漏风率：4.33%大唐托克托二期工程（600MW）SCR脱硝空预器改造实施方案47改造前ABScondensationbandH2SO4condensationband改造后1000mm900mm1000mm300mm950mm300mm河曲电厂二期工程（2×600MW）SCR脱硝空预器换热元件改造方案中温段利旧原冷端利旧变热端新供冷端镀搪瓷换热元件48北仑#1机组SCR脱硝空预器改造案例900mm900mm914mm305mm813mm改造前改造后31-1/2-VI-(T)203249空预器参数单位改造前改造后（全部更换）型号31-1/2-VI-(T)203231.5VNT1800(传热面积88836m2)换热元件波形/高度/板厚/材质热端914mm碳钢DUHS7/900/0.5碳钢中温端813mm碳钢DU/冷端305考登钢NF6HS8e/900/0.75+0.3镀搪瓷换热元件烟气入口流量kg/h-2345760二次风出口流量kg/h-1590000入磨风量kg/h-440000烟气入口温度℃352.2352.2烟气出口温度漏风稀释前℃-126.8(127.4)漏风稀释后℃135123.1(122.8)一次风入口温度℃19.819.8(25)二次风入口温度℃27.327.3(25)一次风出口温度℃309.2296.4(296.3)二次风出口温度℃316.9315.2(315.1)入磨风温℃-250烟气侧阻力Pa1080842一次风侧阻力Pa-549二次风侧阻力Pa700668漏风率计算值%-4.81漏风率保证值%75.0国内一660MW机组SCR脱硝空预器改造案例在此，感谢电力系统的各位对我们的理解和支持！欢迎实地考察我们的应用业绩努力完成节能降耗目标是我们共同的职责和使命[e-mail]18610081801李德意--为贵厂节能、降耗、改造、检修注入新鲜血液与空气！全国电作技发协网术