循环流化床锅炉空预器堵塞应对措施探讨

0 目前执行的政策

河北省燃煤电厂（含热电联产）目前执行《河北省钢铁、焦化、燃煤电厂深度减排攻坚战方案》（冀气领办［2018］156号），根据方案，锅炉烟气排口排放要求为：颗粒物（PM）不高于5 mg/Nm

、二氧化硫（SO

）不高于25 mg/Nm

、氮氧化物（NO

）不高于30 mg/Nm

,较国家排放标准更低。

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1 循环流化床锅炉介绍

我公司热电联产项目配套3台循环流化床锅炉，2台220 t/h+1台75 t/h。空预器为管壳式结构，布置于锅炉尾部烟道，分下中上三级。尾部烟道空预器烟气侧根据不同锅炉厂方案配有空气激波吹灰器、空气声波吹灰器和蒸汽吹灰器三种形式。锅炉燃烧用煤热值5 000 cal、硫含量≤0.6%、灰分≤30%。除尘设备主要为布袋除尘，在脱硫塔出口还有一套湿电除尘。脱硫装置为湿法氨法脱硫工艺，炉内未设置脱硫。脱硝采用SNCR工艺，即从炉膛出口喷入20%稀释后的氨水，考虑到国家环保要求的日趋严格，在锅炉尾部烟道预留了SCR催化剂空间，使日常运行中能满足地方环保对烟气排口排放要求。

2 执行超超低排放标准后存在的问题

我公司烟气排放2019年9月前执行的标准是：PM不 高 于10 mg/Nm

、SO

不 高 于35 mg/Nm

、NO

不高于50 mg/Nm

，2019年9月开始执行冀气领办［2018］156号要求，自此，锅炉出现了一系列问题，严重威胁到锅炉的安全及经济运行。

2.1 问题

2019年12月开始，3台锅炉空预器严重堵塞，检查发现：

工程项目实施后，用能单位与节能服务公司需要就工程实施带来的节能收益进行分享，而工程的后评价是分享收益的基础，尤为重要。

而漏风又导致尾部烟道低温腐蚀，低温腐蚀又进一步加剧管子漏风，形成恶性循环。

根据锅炉厂提供的热力计算书，正常运行时空预器左右侧烟温偏差不大于20℃，但运行到5个月后烟温偏差达100℃（见图1，尾部烟道排烟温度左右侧分别为159.9℃，62.7℃），停炉后检查发现是尾部烟道单侧严重积灰所致。

根据前述空预器堵塞原因可知，越低的空预器排烟温度越容易导致液态化的硫酸铵化合物换热后固化板结，因此要保证空预器入口风温合适。据经验，空预器进口风温低于35℃时较易板结，冬季0℃以下时更严重，为此：

2)空预器阻力远超设计值

空预器漏风通常发生在空预器局部侧堵塞之后。由于空预器局部堵塞造成未堵塞的地方烟气流速明显增加（20%堵塞，流速将增加20%），含有烟尘的高速烟气加剧了空预器管束磨损，从而导致空预器漏风

。

根据锅炉厂提供的热力计算书，空预器烟气侧阻力＜1 000 Pa，但运行5个月后阻力达2 400 Pa（见图2），检修发现是空预器局部堵灰严重。

喷入的氨水在与NO

反应的同时也与烟气中SO

和SO

反应（SO

和SO

含量在1 500 mg/Nm

左右），生成NH

HSO

及NH

HSO

硫酸盐化合物，而硫酸盐化合物会形成液态状物质与飞灰结合，在空预器低温位置换热后成固态状附着于空预器表面，导致堵塞和换热效果降低，图4也反映了空预器末级结块情况。

飞灰可燃物正常时小于5%，但随着空预器的严重堵塞，可燃物飙升至10%，同时底渣可燃物含量由运行初期的0.5%飙升至2.3%。飞灰和底渣碳含量的增加导致物理不完全燃烧明显增加，进而使锅炉热效率降低。经初步核算，额定负荷时锅炉效率由运行初期的91.8%降低到了90%。

4)厂用电增加

3) 为了保证阀门泄漏等级达到Class VI，该阀门采用金属支撑的软密封结构，即在软性材料的旁边有金属限位平面。阀芯软密封环通过螺纹压紧在阀芯体上，阀芯和阀座之间通过斜锥面密封，有效密封宽度4 mm左右。该阀门阀芯头部带18 mm左右延伸段，该结构优点：

例题分析 由题意,f′(x)=x-1-a．因为含有参变量a,所以需通过分类讨论函数的单调性、极值等性质来研究函数的图象,从而进一步研究函数零点问题,这是问题的突破口．由f(x)的定义域为(0,+∞)易知分类的标准．

单因素试验数据处理使用Excel 2016、Origin 8.5软件进行，差异显著性分析使用DPS 9.5软件进行，P<0.05有统计学意义，中心组合法试验数据处理使用Design Expert 8.0.5 软件进行。

2.2 改正措施

1)更换空预器

随着空预器堵塞的加重，锅炉尾部烟道烟气侧流通面积减小，空预器出现严重漏风情况，漏风率达10%，锅炉带负荷能力下降了20%，需在每次运行末期停炉检修。每次检修均发现空预器局部堵塞严重，无法对锅炉尾部烟道内部进行彻底疏通，还有个别空预器管箱存在漏风现象（见图3）。为恢复空预器换热能力，对空预器管箱进行了大面积的更换，主要集中在中下级。

2)高压水冲洗空预器

对尚可在尾部烟道内进行疏通的空预器管箱采用高压水冲洗方式进行冲洗，以恢复流通面积。图4、图5为空预器高压水冲洗前后状况。

3 原因分析

3.1 空预器堵塞原因

经多次对空预器堵塞处块状物进行化验，发现块状物含有大量硫酸铵、亚硫酸铵及飞灰，再加上尾部烟道刺鼻氨味，可确定是氨水与烟气中SO

和SO

反应产生的化合物及未完全反应的逃逸氨水

。

在锅炉因空预器堵塞带负荷能力降低同时，厂用电量也急剧增加。经核算，额定负荷时锅炉自用电增加了535 kWh，主要是引风机出力增加和漏风导致一二次风机出力增加引起。

3)飞灰可燃物含量急剧升高

3.2 空预器漏风原因

近年来，城市轨道交通凭借其方便快捷、运量大、安全、准点等优势而得到广泛的发展。但城市轨道交通车辆运行过程中产生的噪声和振动，会严重影响旅客乘坐舒适性和沿途居民的生活质量。相比于刚性车轮，弹性车轮在减振降噪和降低轮轨动作用力等方面具备明显优势，所以许多发达国家已经开始在城轨车辆上使用弹性车轮。随着人们越发重视城市轨道交通的安全性，对城轨车辆使用弹性轮后在碰撞事故中的安全性进行研究是非常必要的。

1)空预器左右侧烟温偏差增大

4 应对措施

4.1 环保数据尽量高限控制

根据实际运行情况，烟气NO

低于20 mg/Nm

时空预器堵塞会非常明显，故在满足排放要求的前提下尽量高限控制，以达到减少氨逃逸及硫酸铵化合物生成的目的，进而避免空预器堵塞

。

4.2 锅炉尾部烟道配置可靠的NOx及氨逃逸监测表

在保证脱硝效果的前提下尽量保证较低的氨逃逸，为此，在尾部烟道位置设置可靠的CEMS，通过氨逃逸表计，精准控制氨水浓度

。

4.3 控制空预器进风温度

致公党与中国共产党、国民党的关系是致公党历史研究的重要内容，研究者多将致公党历史研究置于多党合作制度框架下，兼论中国共产党的统一战线政策与国民党一党专制政策，进而梳理了致公党与中国共产党走向合作的原因、经过及意义。

1)可考虑在空预器风侧进口位置增设换热器，以保证空预器进风温度在35℃以上。该措施在保证空预器安全运行的同时，也可回收部分余热，如闪蒸汽或定排水热量

。

2)增加空预器热风再循环，将部分空预器后的热风再循环回空预器进口。经过热风加热后可保证尾部烟道排烟温度不至于过低，同时保证空预器进风温度在35℃以上。需注意的是该方案需考虑一二次风机设计余量，确保锅炉用风需求。

4.4 尽量采用卧式空预器

鉴于执行新环保规定后可能出现的空预器堵塞问题，建议锅炉厂在设计阶段就考虑卧式空预器及顺列布置方案，后期更换空预器也应如此考虑。

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卧式及顺列布置可减少积灰几率，且发生大面积堵塞时更便于高压水冲洗作业的开展。

但顺列改造会引起锅炉排烟温度升高5～7℃，造成锅炉效率降低，此为不利因素，需在设计时给予综合考量，如同步增加烟气余热回收装置等。

4.5 增加炉内脱硫

循环流化床锅炉都内设了脱硫装置，投运后烟气含硫量将降低至200 mg/Nm

，炉膛出口烟气中生成的硫酸铵化合物大幅降低，从根本上消除了空预器安全运行的威胁

。

4.6 增加在线机械清灰设备

鉴于目前日趋严格的环保要求，河北地区燃煤锅炉均出现了空预器堵塞情况，为此，业内一直在攻关，并取得了一定成效，目前的主要做法是在尾部烟道增加机械清灰设备，保持设备定期运行，达到清理积灰、保持有效流通面积的目的。

得到该水域不同时域动态风险评价仿真见图3。倘若对表1中的定性数据(11个时刻下状态的风险因子)进行多次随机量化，同理多次随机仿真，可以得到多次仿真下的风险关联度结果。

根据目前使用情况及对垃圾发电厂的咨询，基本确定此机械清灰设备可有效缓解空预器的堵塞。

5 结语

随着国家对环保的重视，特别是京津冀地区严格的环保标准，燃煤机组排口环保是重要的排放环节，循环流化床锅炉在执行烟气达标排放中出现的问题及解决思路可供业内同行的借鉴。

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