空预器堵灰及在线高压水洗介绍(豪顿华陈建明)

111空预器堵灰及在线高压水冲洗介绍陈建明1391186572522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133空预器堵灰原因分析444空预器堵灰冷端堵灰热端堵灰中温端堵灰555空预器堵灰DNFDULDU3E66换热器堵灰的危害机组容量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。3.三大风机功耗增加。777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；888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，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；2SO2+O22SO3SO3+H2OH2SO4999C53.68H23.30S1.86Cl0.00O28.10N20.52H2O19.80%AshinCoal12.74C44.62H22.63S0.70Cl0.00O28.37N20.49H2O27.20%AshinCoal15.99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；2、保证吹灰蒸汽品质合格：工作温度300－350℃、工作压力0.93~1.07Mpa；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)10barg@350℃1barg@100℃干度≈100%14barg@200℃1barg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121212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，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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换热元件发生严重的堵塞现象。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600mm1000mm1000mmDUNF6DU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。191919SCR空预器温度场与硫酸氢氨沉积带分布150ºC－200ºC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2020H2SO4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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+O22SO3V2O5132131.2130.2129.1127.7125.9123.412212412612813013200.511.522.53SCR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℃232323NH3+H2O+SO3NH4HSO4逃逸（逸出）氨硫酸氢铵（融点147ºC）逃逸（逸出）氨与硫酸反应生成硫酸氢铵（AmmoniumBisulphate-ABS）等铵盐:逃逸氨的影响空预器堵灰的原因4—脱硝投运的影响242424逃逸氨的影响空预器堵灰的原因4—脱硝投运的影响252525ppmV=mg/Nm3*22.41/MW(MWofSO2=64,MWofSO3=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1～1.5ppm范围内时，空预器阻力无明显增加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11•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。2929问题22•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33•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15~20℃；冲洗完成后，随着换热效率的提高，运行时排烟温度可下降3~5度。3131问题44•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55•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66•对排灰和输水的改造在冲洗过程中约有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77•清洗成本序号类别单位数值备注1清洗系统水消耗量T/hr≈13清水2清洗系统耗电量KW/hr≈13535351.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厂#2机组（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2014-11-0410:50~19:20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:1400Pa二次风侧:700Pa一次风侧:860Pa2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):145.1A↓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）序号设备名称单位数量备注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4343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ColdEnd: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48481.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，并节约人工及时间成本；5.可以减少非计划停机的次数及其带来的代价高昂的风险；5050空预器堵灰原因分析高压水冲洗经验2高压水清洗系统介绍3内容回顾1空预器堵灰是比较常见的问题，随着锅炉增加脱销装置以后，又带来了更多的堵灰风险堵灰的危害堵灰的原因分析及对策空预器在线高压水冲洗的常见疑问冲洗案例分享高压水冲洗系统的组成及结构高压水冲洗系统应有的特点及带来的好处5151谢谢！