CN204134957U - 一种火力发电厂燃煤锅炉scr脱硝***空气预热器在线清洗装置 - Google Patents
一种火力发电厂燃煤锅炉scr脱硝***空气预热器在线清洗装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种火力发电厂燃煤锅炉SCR脱硝***空气预热器在线清洗装置，其包括凝结水精处理混床，所述凝结水精处理混床的出口母管与来自氨水加药泵的管路汇集后分为两个支路，其中一个支路连接低压加热器，另一个支路顺次连接冲洗水箱、冲洗水泵和空气预热器；所述冲洗水箱还与辅汽加热联箱相连接。该装置在空气预热器低转速运行条件下进行在线清洗，可以有效去除空气预热器表面的硫酸氢铵沉积物，缓解其堵塞和腐蚀问题。
Description
技术领域
本实用新型属于火力发电厂燃煤锅炉烟气脱硝技术领域，具体涉及一种火力发电厂燃煤锅炉SCR脱硝***空气预热器的在线清洗装置。
背景技术
随着GB 13223-2011《火力发电厂大气污染物排放标准》的颁布实施，国家对火力发电厂燃煤机组氮氧化物的排放浓度有了更严格的要求。燃煤电厂必须安装脱硝***，才能满足标准排放的要求。在脱硝工艺中，选择性催化还原法(SCR)因结构简单、脱硝效率高、运行可靠、技术较成熟等优点在燃煤电厂广泛应用。但随着脱硝***的运行，空气预热器（以下简称“空预器”）的堵塞和腐蚀问题也不容忽视。
火力发电厂的空气预热器是锅炉的重要组成部分，是一种利用烟气热量加热的热交换设备，位于锅炉垂直对流烟道的尾部。
脱硝反应器以NH3为还原剂，将烟气中的NOx还原为N2，烟气中存在的少量SO2被脱硝催化剂氧化成SO3。在空预器的中/低温段，SCR出口烟气中的逃逸氨、SO3和水蒸气发生化学反应，生成粘性大、腐蚀性强的硫酸氨和硫酸氢氨，其化学反应方程式如下：
NH3+SO3+H2O→NH4HSO4
2NH3+ SO3+H2O→(NH4)2SO4
为提高脱硝效率，通常控制NH3/NOx摩尔比＞1，因此，氨逃逸不可避免。SCR脱硝***布置在省煤器和空预器之间，经过空预器的烟气温度一般在120～450℃，NH4HSO4的熔点为147℃，沸点为350℃，NH4HSO4在空预器的中低温段发生液化，液态NH4HSO4具有强粘结性和腐蚀性，易粘结灰粒，形成粘、硬的沉积物，引起空预器中温段和冷段的堵塞和腐蚀，造成运行阻力增加，设备损坏。若不及时采取措施，将会造成引风机压头不够，导致机组停机，经济损失惨重，机组的安全、稳定运行存在隐患。目前，由于硫酸氢铵造成的空预器的堵塞和腐蚀问题已经成为火电厂常见和亟待解决的问题。
为解决空预器的堵塞和腐蚀问题，通常采取的方法有：
（1）空预器改造。如将冷端和中间端空预器受热面材质更换为镀搪瓷材料等方式，来减轻受热面的腐蚀。但空预器的改造必须利用机组停机检修机会，时间受限，且费用很高。
（2）蒸汽吹灰和高压水冲洗。对于运行的SCR***，由于硫酸氢铵和灰粒形成的粘结物附着在换热面，表现出的粘、硬特性，仅靠蒸汽吹灰无法有效去除。有资料表明，当氨逃逸浓度和SO3浓度大于2mg/L时，蒸汽吹灰器的效果不佳，需要借助水冲洗方法去除。但高压水冲洗需利用机组停机的机会才能进行。
对于运行机组，硫酸氢铵在空预器换热元件上沉积造成的危害尚未有良好的解决方案。由于燃煤锅炉入炉煤煤质改变和氨逃逸控制不当造成的烟气中NH3逃逸浓度、SO3浓度及H2O浓度的变化带来的硫酸氢铵堵塞和腐蚀空预器的问题亟待解决。因此，研发一种在线水冲洗技术，以有效缓解和解决无停机检修机会的运行机组空预器堵塞和腐蚀问题，降低由于空预器阻力增大，引风机压头不够而导致的机组停机风险，意义重大。
实用新型内容
本实用新型目的在于克服现有技术缺陷，提供一种火力发电厂燃煤锅炉SCR脱硝***空气预热器的在线清洗装置，其不需要过多的设备改造和投资，可以有效解决和缓解硫酸氢铵造成的空预器堵塞和腐蚀问题。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种火力发电厂燃煤锅炉SCR脱硝***空气预热器的在线清洗方法，其将凝结水pH值调整为8.6—9.3，并加热至温度为80—90℃后作为冲洗水对空气预热器进行在线清洗，冲洗压力0.5—1.0 Mpa。
具体的，所述凝结水来自锅炉热力***精处理混床的出口母管。
具体的，可以在冲洗水中加入吸附膜型缓蚀剂，吸附膜型缓蚀剂的添加浓度控制在0.1—0.3%（即缓蚀剂在冲洗水中的质量百分比浓度为0.1—0.3%），以缓解和避免空预器的腐蚀。
在冲洗过程中，控制冲洗水量在50—80t/h；冲洗时间在1—4小时为宜。
一种火力发电厂燃煤锅炉SCR脱硝***空气预热器的在线清洗装置，其包括凝结水精处理混床，所述凝结水精处理混床的出口母管与来自氨水加药泵的管路汇集后分为两个支路，其中一个支路连接低压加热器，另一个支路顺次连接冲洗水箱、冲洗水泵和空气预热器；所述冲洗水箱还与辅汽加热联箱相连接。
本实用新型装置在空气预热器低转速运行条件下进行在线清洗；其创新点在于：利用现有锅炉热力***精处理混床出口母管的凝结水作为冲洗水水源，通过调整加氨量调节冲洗水的pH值在8.6—9.3。根据季节不同，凝结水水温一般在30—55℃，通过增加冲洗水箱，利用辅汽加热联箱的蒸汽（蒸汽温度一般在160—220℃，蒸汽压力一般在0.6—1MPa）将凝结水加热至80—90℃后进行空预器在线清洗。
本实用新型装置通过增设清洗水箱，利用辅汽加热联箱的蒸汽将凝结水加热至80—90℃后作为冲洗水水源进行在线清洗，并进一步通过加入缓蚀剂，设定冲洗压力、流量、时间等条件优化清洗方法。其中，可通过调整加氨量来控制凝结水的pH值范围，通过加入缓蚀剂提高腐蚀防护效果。
与现有技术相比，本实用新型的优点和有益效果在于：
1）在线清洗装置不受时间限制，可以及有效去除空预器换热元件表面硫酸氢铵沉积物，解决了无停机检修机会的运行机组空预器堵塞和腐蚀的技术难题；
2）清洗效果良好，可以有效去除硫酸氢铵和飞灰等形成的粘结在空预器表面的沉积物，缓解和解决空预器堵塞问题，降低空预器阻力，大大降低机组停机风险；
3）有效解决由于硫酸氢铵沉积物附着引起的空预器设备腐蚀，降低使用寿命问题；
4）不需要对***进行较多改造，投资小。
附图说明
图1为本实用新型所述清洗装置的结构示意图，图中，4为凝结水精处理混床；5为氨水加药泵；6为低压加热器；7为辅汽加热联箱；8为冲洗水箱；9为冲洗水泵；10为空气预热器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明，但本实用新型的保护范围不限于此。
试验例
以下试验目的在于验证冲洗水对垢的分散效果和缓蚀剂对金属的腐蚀防护效果。
1）在实际生产中，试验发现：空预器换热元件上的沉积物（沉积物中硫酸氢铵含量约为50μg/g）溶于发电厂所取的凝结水，凝结水pH值为8.85，沉积物溶于凝结水后pH值约为3.14，试验过程中，观察到空预器换热元件表面的沉积物溶于凝结水后立刻由原来的片状形态分散为细小颗粒，说明其对沉积物分散性良好，在现场实施本实用新型在线清洗装置，可以将粘、硬的沉积物分散为细小颗粒，冲洗干净，可以很好地解决硫酸氢铵和灰粒的粘结性问题。
2）在凝结水中加入浓度为0.1%的吸附膜型缓蚀剂，用A3碳钢进行腐蚀速率的测试试验。
试验条件：温度90℃，时间：4小时。
试验结果：加入缓蚀剂测试的腐蚀速率为0.36g/(m2?h)，参考DL/T 794-2012《火力发电厂锅炉学清洗导则》要求腐蚀速率小于8 g/(m2?h)的要求，说明缓蚀效果优秀。
实施例1
一种火力发电厂燃煤锅炉SCR脱硝***空气预热器的在线清洗方法，具体为：将凝结水加氨调至pH值约为8.8，并加热至温度约为82℃后作为冲洗水进行在线清洗，冲洗压力约0.5 Mpa。所述凝结水来自锅炉热力***精处理混床的出口母管。在冲洗水中加入吸附膜型缓蚀剂，缓蚀剂的添加浓度控制在约0.2%。在冲洗过程中，控制冲洗水量约80t/h；冲洗时间为2小时。
如图1所示，一种火力发电厂燃煤锅炉SCR脱硝***空气预热器的在线清洗装置，其包括凝结水精处理混床4，所述凝结水精处理混床4的出口母管与来自氨水加药泵5的管路汇集后分为两个支路，其中一个支路连接低压加热器6，另一个支路顺次连接冲洗水箱8、冲洗水泵9和空气预热器10；所述冲洗水箱8还与辅汽加热联箱7相连接。
本实用新型装置中：汽轮机低压缸中的乏汽经热井和凝结水泵进入凝结水精处理混床4，自凝结水精处理混床4出来的凝结水与来自氨水加药泵5的氨水混合后pH值被调至约8.8，其中一部分送至低压加热器6，另一部分送至冲洗水箱8，被来自辅汽加热联箱7的蒸汽加热至约82℃后，经冲洗水泵9送至空气预热器10作为冲洗水对空气预热器10进行在线清洗。
某600MW机组空预器设计压差为1.3kPa，运行约8个月后，空预器压差测点显示值在2.5－3.0kPa之间，堵塞严重。由于该厂无停机机会，为降低空预器运行阻力，避免由于引风机压头不够导致机组停机事故，采用实施例1所述方法和装置对该厂空预器实施在线清洗。
实施在洗清洗后，该机组空预器压差降低至1.2－1.5 kPa，压差减小显著，说明实施效果良好。
Claims (1)
1.一种火力发电厂燃煤锅炉SCR脱硝***空气预热器的在线清洗装置，其特征在于，包括凝结水精处理混床，所述凝结水精处理混床的出口母管与来自氨水加药泵的管路汇集后分为两个支路，其中一个支路连接低压加热器，另一个支路顺次连接冲洗水箱、冲洗水泵和空气预热器；所述冲洗水箱还与辅汽加热联箱相连接。
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| CN104930527A (zh) * | 2015-06-24 | 2015-09-23 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 吹灰蒸汽汽源确定方法 |
| CN105758253A (zh) * | 2016-04-28 | 2016-07-13 | 国电科学技术研究院 | 回转式空气预热器高压头低流量非隔离式在线清洗装置 |
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