移動在線式空預器水沖洗系統在大型火力發電廠的應用

蔡廣宇

【摘 要】本文介紹了一種新型的移動式在線高壓水系統在大型火力發電廠中用于疏通空預器堵灰，顯著降低發系統整體阻力，減少鍋爐風機能耗，提高了機組運行的經濟性。

【關鍵詞】高壓水沖洗；在線；移動

Abstract： This paper introduces a new type of m obile online system of high pressure w ater for dredging air preheater ash clogging in large therm al pow er plant， significantly reduce the overall drag system of boiler fan， reduce energy consum ption， im prove the econom ic operation of the unit.

Keyw ord：High pressure w ater w ashing； online； m obile

0 引言

根據最新《火電廠大氣污染物排放標準》要求，某大型火力發電廠對廠內10臺機組進行了SCR脫硝改造，使機組NOX的排放指標達到了標準要求。但SCR脫硝系統投入運行以后，逃逸氨的存在加劇了空預器蓄熱元件堵灰現象，使得系統阻力上升，風機電耗增加，機組運行的經濟性和安全性均受到了影響。

1 脫硝系統改造后空預器系統情況

為配合脫硝系統改造，該公司對10臺機組的空預器蓄熱元件進行了改造，以2號機組為例，空預器改造前后主要參數對比見表（1）。

由表（1）可以看出，改造后的蓄熱元件總高度增加了90mm，但其采用的HCTM波形通透性好，使的改造后的蓄熱元件設計阻力仍能維持在1.1KPa以內。

2 脫硝系統改造前后空預器蓄熱元件阻力發展情況對比

該發電廠空預器改造后，蓄熱元件阻力上升速率明顯高于改造之前，以2號機組為例，脫硝改造前后空預器阻力發展趨勢見表圖（1）和圖（2）

可以看出，空預器在進行過SCR改造及蓄熱元件改造后，運行中蓄熱元件阻力與改造前相比，上升幅度和速率都有明顯的增加。而且阻力最大時甚至超過3KPa，嚴重的影響了機組的經濟、穩定運行。

3 移動在線式空預器水沖洗系統

3.1 在線移動式空預器水沖洗系統結構

該發電廠移動在線空預器水沖洗系統主要由移動式高壓水泵、高壓水沖洗槍管及配套的管道、閥門、動力系統和控制系統組成。

3.2 在線移動式空預器水沖洗系統原理及主要參數

在線移動式空預器水沖洗系統主要原理是除鹽水經高壓水泵加壓后，進入高壓水沖洗槍管內，再由噴嘴噴出，形式速度約200m/s的高壓水射流，將灰垢從蓄熱元件上剝離，再由煙氣帶走。系統主要參數見表（2）

3.3 在線移動式空預器水沖洗系統優點

相比于傳統的空預器高壓水沖洗系統，該發電廠采用的移動在線式空預器水沖洗系統主要由以下優點：

1）壓力高。傳統空預器高壓水沖洗系統壓力一般在20MPa以內，移動在線式沖洗系統高壓水泵出口壓力為30MPa，槍管入口壓力大于29MPa。

2）流量小。移動在線式沖洗系統高壓水泵出口流量為15t/h，而槍管噴嘴處流量約為8- 10t/h，水量小于煙氣量的1%，絕大部分水氣化后隨煙氣流走，不會造成煙道大量積水。

3）噴嘴出口水流線性好。移動在線式沖洗系統水槍噴嘴直徑約為1.5mm，噴嘴出口高壓水流速高，擴散小，能量衰減小，使得高壓水流可以打穿蓄熱元件，大幅提升了吹灰效果和吹灰速度。

4）移動性好，整體投資低。移動式在線高壓水系統的高壓水泵采用移動式，該發電廠共計10臺機組，采用了2臺高壓水泵即可滿足要求，大大降低了空預器水沖洗系統的整體投資。

4 移動在線式空預器水沖洗系統的應用

該發電廠2號空預器沖洗前500MW工況下空預器阻力為A側2.5KPa，B側2.8KPa。投入空預器水沖洗系統后，經過8小時的沖洗（單側4小時），A側阻力降至1.14KPa，B側阻力降至0.95KPa，見圖（3）

可以看出，移動在線式空預器沖洗系統投運前后，500MW工況下，空預器阻力平均降低了超過1.5KPa，引風機電流合計降低了137A，相當于引風機電機功率合計降低了1224KW。

5 移動在線式空預器水沖洗系統應用的經濟性分析

該發電廠共計8臺機組（8×600MW），移動在線式空預器水沖洗系統投投運前空預器平均阻力在500MW工況下為2.26KPa，水沖洗系統投運后，空預器均阻力按1.5KPa控制，預計單臺爐引風機電耗可降低580KW，年利用小時按6000h計算，合計年可減少引風機電耗3.34×107Kwh，增加效益超約1000萬元。另外，空預器阻力的降低也會減少一次風機和送風機的電耗，經濟效益會進一步增加。

移動在線式空預器水沖洗系統投資約為200萬元/套，其中高壓水泵費用約為50萬元，由于該發電廠將高壓水泵改造成了可移動式，使得2臺高壓水泵即可滿足全廠需求，總投資減少了300萬元。

6 結束語

該火力發電廠結合傳統高壓水沖洗系統和離線人工沖洗的特點，在空預器出口增加了移動在線式空預器水沖洗系統，以較低的設備投資，解決了空預器堵灰的“頑疾”，提高了機組運行的安全性和可靠性，也給電廠帶來了顯著的經濟效益。為發電廠解決空預器堵灰的問題提供了一個良好的選擇。

參考文獻：

[1] 傅永強.鍋爐空氣預熱器在線水沖洗技術應用.湖北電力，2010，34（3）：61～62.