空氣預(yù)熱器腐蝕積灰問題探討

當(dāng)前燃煤發(fā)電作為我國主要的發(fā)電形式，面臨節(jié)能減排要求的日漸提升，煤價(jià)的不斷上漲，鍋爐空預(yù)器的出口煙溫也越來越低，僅略高于酸的溫度。

在低溫?zé)煔猸h(huán)境中，空氣預(yù)熱器容易發(fā)生低溫腐蝕和堵灰現(xiàn)象，某 300 MW 燃煤機(jī)組，采用電袋除塵器除塵，機(jī)組運(yùn)行了半年的時(shí)間，空氣預(yù)熱器已經(jīng)堵塞，在濾袋的表面附著著大量的黏附物，黏附物為有較強(qiáng)的黏附能力的黑色硬質(zhì)物質(zhì)，黏附物很難通過人為手工去除?？諝忸A(yù)熱器堵塞造成電袋除塵器的運(yùn)行阻力增大，排放超標(biāo)；同時(shí)也導(dǎo)致風(fēng)機(jī)的通道阻力增大，增加了風(fēng)機(jī)的電耗。若堵灰嚴(yán)重時(shí)則必須采取停爐的措施，將增加機(jī)組非正常停機(jī)的次數(shù)，嚴(yán)重影響了電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

目前國內(nèi)形勢(shì)下，對(duì)燃煤電站的環(huán)保排放要求越來越嚴(yán)格，為了達(dá)到氮氧化物的排放標(biāo)準(zhǔn)，燃煤電站大量采用在煙道中噴入液氨或尿素等還原劑的方式以降低氮氧化物的排放量，在此過程中氨氣發(fā)生揮發(fā)而后隨著煙氣的排放而排放，造成氨逃逸現(xiàn)象。煙氣經(jīng)過 SCR 裝置時(shí)，部分 SO2在催化劑的作用下發(fā)生氧化反應(yīng)生成 SO3，SO3與逃逸的 NH3及水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成 NH4HSO4和(NH4)2SO4。其中較多地生成 NH4HSO4，而(NH4)2SO4產(chǎn)生量很少，且為粉末狀，處于積灰中，對(duì)空氣預(yù)熱器幾乎無影響。而 NH4HSO4的沸點(diǎn)為 350 ℃，熔點(diǎn)為147 ℃ ， 空 預(yù) 器 的 冷 端 溫 度 較 低 ， 溫 度 區(qū) 間 處 于NH4HSO4熔點(diǎn)溫度范圍內(nèi)，此時(shí)NH4HSO4的黏性很大，容易黏附煙氣中帶入的飛灰顆粒，將其吸附在空預(yù)器的冷端管壁上，造成管壁的腐蝕和積灰，增加了空預(yù)器阻力的同時(shí)降低了空預(yù)器的傳熱能力。不同煤種中硫元素含量的不同對(duì)空預(yù)器腐蝕的影響程度也不同，含硫量越高的煤種其煙氣中 SO3的濃度越大，生成的NH4HSO4越多，空預(yù)器的腐蝕積灰越嚴(yán)重。

對(duì)空預(yù)器的改造

其中對(duì)空預(yù)器的改造主要包括：

1） 為了避免空預(yù)器中溫段下部至冷段間的溫度在 NH4HSO4熔點(diǎn)溫度范圍內(nèi)，可將空預(yù)器傳熱元件設(shè)為二段布置，或者三段布置 （熱端加防磨層），從而能夠避免 NH4HSO4的沉積區(qū)域分段導(dǎo)致的局部嚴(yán)重堵灰現(xiàn)象發(fā)生。

2） 為了便于清除空預(yù)器堵灰，可采用大通道的波紋板作為空預(yù)器的冷段材質(zhì)。該方法能夠增氣的流通截面，使 NH4HSO4及其他灰塵雜質(zhì)等不易粘附于表面。

3） 搪瓷材質(zhì)表面較為光滑，不易黏附雜物，且易于清理，因此可采用在表面鍍搪瓷的方法增強(qiáng)換熱元件的抗黏附能力。

4） 空預(yù)器增設(shè)吹灰設(shè)備。采用過熱蒸汽為介質(zhì)，清除受熱面的積灰。吹灰設(shè)備主要有蒸汽吹灰器、激波吹灰器和聲波吹灰器。