空預(yù)器堵塞的原因
大抵來講,空預(yù)器的堵灰主要分為兩類。
一類是由于硫酸的凝結(jié)在空預(yù)器低溫段下部形成的堵灰,吹灰器對(duì)控制此類堵灰效果較好。一般來說,空預(yù)器實(shí)際運(yùn)行偏離設(shè)計(jì)條件不大的情況下,通過蒸汽吹灰可以基本維持空預(yù)器的設(shè)計(jì)壓差;
另外一類是本文重點(diǎn)關(guān)注的硫酸氫銨堵灰,此類堵灰是硫酸氫銨的過量凝結(jié)并粘附飛灰造成的。硫酸氫銨的凝結(jié)溫度約為150~210℃,此溫度段位于低溫段的上部或者中溫段內(nèi),距離吹灰器較遠(yuǎn),蒸汽吹灰并不能起到非常好的效果。國內(nèi)很多電廠針對(duì)硫酸氫銨堵灰配置了在線高壓水沖洗系統(tǒng),壓力一般在30Mpa左右,這從一定程度上降低了空預(yù)器壓差,但同時(shí)也帶來了諸多未知風(fēng)險(xiǎn)
容克脫硝空預(yù)器及高壓水沖洗:
容克作為全球最大歷史最悠久的空預(yù)器廠商,一直關(guān)注并參與電廠新技術(shù)和新設(shè)備的應(yīng)用。SCR系統(tǒng)作為環(huán)保的重要措施,早在上世紀(jì)就已在發(fā)達(dá)國家推廣并應(yīng)用。日本作為先行者,上世紀(jì)八十年代就已經(jīng)開始使用SCR技術(shù)。但隨之而來的是空預(yù)器的堵塞,其狀況與國內(nèi)目前堵塞狀況類似。容克日本做了大量的調(diào)研和試驗(yàn),并最終解決了空預(yù)器的堵塞。其措施之一就包括本文所談到的在線高壓水沖洗。容克日本在應(yīng)用在線高壓水沖洗的早期也遇到了諸多問題,后來這些問題都一一解決,并形成了成熟的解決方案。容克美國和德國在上世紀(jì)九十年代也做了努力,并都最終解決了空預(yù)器的堵塞問題。舉例來說,元件雙層布置的方案就是容克提出的解決硫酸氫銨堵灰的措施之一。
在線高壓水沖洗的設(shè)計(jì)要點(diǎn):
有兩點(diǎn)是在設(shè)計(jì)過程中需要重點(diǎn)考慮的:
1)高壓水的除灰效果
2)高壓水對(duì)相關(guān)設(shè)備的影響。
毋庸置疑,高壓水相比于蒸汽能量密度要大很多,并且射程較遠(yuǎn),衰減較小,對(duì)清除頑固堵灰有非常好的效果。容克一般推薦10~30Mpa的壓力來進(jìn)行離線沖洗,壓力太小效果不好,太大無必要還會(huì)造成換熱元件的潛在損壞。在線高壓水沖洗采用和離線高壓水沖洗相同的壓力即可。高壓水在線沖洗時(shí)被影響到的設(shè)備為空預(yù)器本身和下游設(shè)備。空預(yù)器運(yùn)行時(shí)熱端溫度高于300℃,液態(tài)水會(huì)對(duì)高溫部套產(chǎn)生強(qiáng)烈的熱沖擊,可能造成轉(zhuǎn)子變形,焊縫開裂等問題,從而影響空預(yù)器的壽命和安全運(yùn)行。高壓水對(duì)下游設(shè)備的影響也不可忽視,空預(yù)器排煙攜帶的水滴會(huì)影響除塵器,同時(shí)煙道也要做好排水措施。
日本進(jìn)行了大量調(diào)研之后,開發(fā)出一套嚴(yán)密的評(píng)估程序,并提出了相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求,從而保證高壓水沖洗不會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子和下游設(shè)備造成影響。其設(shè)計(jì)主要包括轉(zhuǎn)子的改造(釋放熱沖擊的應(yīng)力),轉(zhuǎn)子的額外保護(hù),籃筐的改造及下游設(shè)備的評(píng)估等。容克認(rèn)為在提供了種種措施之后,空預(yù)器可以進(jìn)行高壓水沖洗。而目前國內(nèi)的現(xiàn)狀不容樂觀,多數(shù)電廠是在現(xiàn)有設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上直接配備在線高壓水系統(tǒng),并沒有其他的保護(hù)措施。
在線高壓水沖洗的現(xiàn)狀:
容克日本經(jīng)過多年的實(shí)踐,有一套成熟的解決方案,并且有多個(gè)電廠多年的運(yùn)行業(yè)績。而國內(nèi)來看,大多電廠為了解燃眉之急,不得已直接配備在線高壓水沖洗系統(tǒng),其前期并沒有經(jīng)過深入的評(píng)估。雖然部分電廠暫時(shí)解決了堵灰問題,但長遠(yuǎn)來看,對(duì)空預(yù)器的影響也需要考慮。
容克中國結(jié)合全球和國內(nèi)現(xiàn)狀,總結(jié)出目前在線高壓水遇到的主要問題如下:
1)轉(zhuǎn)子徑向板和軸向板變形;
2)轉(zhuǎn)子焊縫開裂;
3)沖洗達(dá)不到預(yù)期效果;
4)液態(tài)水造成高溫段二次堵灰;
5)煙道疏水不暢;
6)電除塵帶水等。