一種火力發(fā)電廠燃煤鍋爐scr脫硝系統(tǒng)空氣預(yù)熱器在線清洗裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種火力發(fā)電廠燃煤鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)空氣預(yù)熱器在線清洗裝置，其包括凝結(jié)水精處理混床，所述凝結(jié)水精處理混床的出口母管與來自氨水加藥泵的管路匯集后分為兩個支路，其中一個支路連接低壓加熱器，另一個支路順次連接沖洗水箱、沖洗水泵和空氣預(yù)熱器；所述沖洗水箱還與輔汽加熱聯(lián)箱相連接。該裝置在空氣預(yù)熱器低轉(zhuǎn)速運(yùn)行條件下進(jìn)行在線清洗，可以有效去除空氣預(yù)熱器表面的硫酸氫銨沉積物，緩解其堵塞和腐蝕問題。
【專利說明】—種火力發(fā)電廠燃煤鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)空氣預(yù)熱器在線清洗裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于火力發(fā)電廠燃煤鍋爐煙氣脫硝【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種火力發(fā)電廠燃煤鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)空氣預(yù)熱器的在線清洗裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著GB 13223-2011《火力發(fā)電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的頒布實(shí)施，國家對火力發(fā)電廠燃煤機(jī)組氮氧化物的排放濃度有了更嚴(yán)格的要求。燃煤電廠必須安裝脫硝系統(tǒng)，才能滿足標(biāo)準(zhǔn)排放的要求。在脫硝工藝中，選擇性催化還原法(SCR)因結(jié)構(gòu)簡單、脫硝效率高、運(yùn)行可靠、技術(shù)較成熟等優(yōu)點(diǎn)在燃煤電廠廣泛應(yīng)用。但隨著脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行，空氣預(yù)熱器(以下簡稱“空預(yù)器”)的堵塞和腐蝕問題也不容忽視。
[0003]火力發(fā)電廠的空氣預(yù)熱器是鍋爐的重要組成部分，是一種利用煙氣熱量加熱的熱交換設(shè)備，位于鍋爐垂直對流煙道的尾部。
[0004]脫硝反應(yīng)器以NH3為還原劑，將煙氣中的NOx還原為N2,煙氣中存在的少量SO2被脫硝催化劑氧化成S03。在空預(yù)器的中/低溫段，SCR出口煙氣中的逃逸氨、SO3和水蒸氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成粘性大、腐蝕性強(qiáng)的硫酸氨和硫酸氫氨，其化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0005]NH3+S03+H20 — NH4HSO4
[0006]2NH3+ S03+H20— (NH4)2SO4
[0007]為提高脫硝效率，通?？刂痞?/Ν0χ摩爾比> 1，因此，氨逃逸不可避免。SCR脫硝系統(tǒng)布置在省煤器和空預(yù)器之間，經(jīng)過空預(yù)器的煙氣溫度一般在120?450°C，NH4HSO4的熔點(diǎn)為147°C，沸點(diǎn)為350°C，NH4HSO4在空預(yù)器的中低溫段發(fā)生液化，液態(tài)NH4HSO4具有強(qiáng)粘結(jié)性和腐蝕性，易粘結(jié)灰粒，形成粘、硬的沉積物，引起空預(yù)器中溫段和冷段的堵塞和腐蝕，造成運(yùn)行阻力增加，設(shè)備損壞。若不及時(shí)采取措施，將會造成引風(fēng)機(jī)壓頭不夠，導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)，經(jīng)濟(jì)損失慘重，機(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行存在隱患。目前，由于硫酸氫銨造成的空預(yù)器的堵塞和腐蝕問題已經(jīng)成為火電廠常見和亟待解決的問題。
[0008]為解決空預(yù)器的堵塞和腐蝕問題，通常采取的方法有:
[0009](I)空預(yù)器改造。如將冷端和中間端空預(yù)器受熱面材質(zhì)更換為鍍搪瓷材料等方式，來減輕受熱面的腐蝕。但空預(yù)器的改造必須利用機(jī)組停機(jī)檢修機(jī)會，時(shí)間受限，且費(fèi)用很聞。
[0010](2)蒸汽吹灰和高壓水沖洗。對于運(yùn)行的SCR系統(tǒng)，由于硫酸氫銨和灰粒形成的粘結(jié)物附著在換熱面，表現(xiàn)出的粘、硬特性，僅靠蒸汽吹灰無法有效去除。有資料表明，當(dāng)氨逃逸濃度和SO3濃度大于2mg/L時(shí)，蒸汽吹灰器的效果不佳，需要借助水沖洗方法去除。但高壓水沖洗需利用機(jī)組停機(jī)的機(jī)會才能進(jìn)行。
[0011]對于運(yùn)行機(jī)組，硫酸氫銨在空預(yù)器換熱元件上沉積造成的危害尚未有良好的解決方案。由于燃煤鍋爐入爐煤煤質(zhì)改變和氨逃逸控制不當(dāng)造成的煙氣中NH3逃逸濃度、SO3濃度及H2O濃度的變化帶來的硫酸氫銨堵塞和腐蝕空預(yù)器的問題亟待解決。因此，研發(fā)一種在線水沖洗技術(shù)，以有效緩解和解決無停機(jī)檢修機(jī)會的運(yùn)行機(jī)組空預(yù)器堵塞和腐蝕問題，降低由于空預(yù)器阻力增大，引風(fēng)機(jī)壓頭不夠而導(dǎo)致的機(jī)組停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，意義重大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0012]本實(shí)用新型目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種火力發(fā)電廠燃煤鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)空氣預(yù)熱器的在線清洗裝置，其不需要過多的設(shè)備改造和投資，可以有效解決和緩解硫酸氫銨造成的空預(yù)器堵塞和腐蝕問題。
[0013]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0014]一種火力發(fā)電廠燃煤鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)空氣預(yù)熱器的在線清洗方法，其將凝結(jié)水pH值調(diào)整為8.6—9.3，并加熱至溫度為80— 90°C后作為沖洗水對空氣預(yù)熱器進(jìn)行在線清洗，沖洗壓力0.5—1.0 Mpa0
[0015]具體的，所述凝結(jié)水來自鍋爐熱力系統(tǒng)精處理混床的出口母管。
[0016]具體的，可以在沖洗水中加入吸附膜型緩蝕劑，吸附膜型緩蝕劑的添加濃度控制在0.1—0.3% (即緩蝕劑在沖洗水中的質(zhì)量百分比濃度為0.1—0.3%)，以緩解和避免空預(yù)器的腐蝕。
[0017]在沖洗過程中，控制沖洗水量在50— 80t/h ;沖洗時(shí)間在I一4小時(shí)為宜。
[0018]一種火力發(fā)電廠燃煤鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)空氣預(yù)熱器的在線清洗裝置，其包括凝結(jié)水精處理混床，所述凝結(jié)水精處理混床的出口母管與來自氨水加藥泵的管路匯集后分為兩個支路，其中一個支路連接低壓加熱器，另一個支路順次連接沖洗水箱、沖洗水泵和空氣預(yù)熱器；所述沖洗水箱還與輔汽加熱聯(lián)箱相連接。
[0019]本實(shí)用新型裝置在空氣預(yù)熱器低轉(zhuǎn)速運(yùn)行條件下進(jìn)行在線清洗；其創(chuàng)新點(diǎn)在于:利用現(xiàn)有鍋爐熱力系統(tǒng)精處理混床出口母管的凝結(jié)水作為沖洗水水源，通過調(diào)整加氨量調(diào)節(jié)沖洗水的PH值在8.6—9.3。根據(jù)季節(jié)不同，凝結(jié)水水溫一般在30— 55°C，通過增加沖洗水箱，利用輔汽加熱聯(lián)箱的蒸汽(蒸汽溫度一般在160— 220°C，蒸汽壓力一般在0.6-1MPa)將凝結(jié)水加熱至80— 90°C后進(jìn)行空預(yù)器在線清洗。
[0020]本實(shí)用新型裝置通過增設(shè)清洗水箱，利用輔汽加熱聯(lián)箱的蒸汽將凝結(jié)水加熱至80— 90°C后作為沖洗水水源進(jìn)行在線清洗，并進(jìn)一步通過加入緩蝕劑，設(shè)定沖洗壓力、流量、時(shí)間等條件優(yōu)化清洗方法。其中，可通過調(diào)整加氨量來控制凝結(jié)水的PH值范圍，通過加入緩蝕劑提高腐蝕防護(hù)效果。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于:
[0022]I)在線清洗裝置不受時(shí)間限制，可以及有效去除空預(yù)器換熱元件表面硫酸氫銨沉積物，解決了無停機(jī)檢修機(jī)會的運(yùn)行機(jī)組空預(yù)器堵塞和腐蝕的技術(shù)難題；
[0023]2)清洗效果良好，可以有效去除硫酸氫銨和飛灰等形成的粘結(jié)在空預(yù)器表面的沉積物，緩解和解決空預(yù)器堵塞問題，降低空預(yù)器阻力，大大降低機(jī)組停機(jī)風(fēng)險(xiǎn)；
[0024]3)有效解決由于硫酸氫銨沉積物附著引起的空預(yù)器設(shè)備腐蝕，降低使用壽命問題；
[0025]4)不需要對系統(tǒng)進(jìn)行較多改造，投資小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1為本實(shí)用新型所述清洗裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中，4為凝結(jié)水精處理混床；5為氨水加藥泵；6為低壓加熱器；7為輔汽加熱聯(lián)箱；8為沖洗水箱；9為沖洗水泵；10為空氣預(yù)熱器。

【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于此。
[0028]試驗(yàn)例
[0029]以下試驗(yàn)?zāi)康脑谟隍?yàn)證沖洗水對垢的分散效果和緩蝕劑對金屬的腐蝕防護(hù)效果。
[0030]I)在實(shí)際生產(chǎn)中，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):空預(yù)器換熱元件上的沉積物(沉積物中硫酸氫銨含量約為50 μ g/g)溶于發(fā)電廠所取的凝結(jié)水，凝結(jié)水pH值為8.85，沉積物溶于凝結(jié)水后pH值約為3.14，試驗(yàn)過程中，觀察到空預(yù)器換熱元件表面的沉積物溶于凝結(jié)水后立刻由原來的片狀形態(tài)分散為細(xì)小顆粒，說明其對沉積物分散性良好，在現(xiàn)場實(shí)施本實(shí)用新型在線清洗裝置，可以將粘、硬的沉積物分散為細(xì)小顆粒，沖洗干凈，可以很好地解決硫酸氫銨和灰粒的粘結(jié)性問題。
[0031]2)在凝結(jié)水中加入濃度為0.1%的吸附膜型緩蝕劑，用A3碳鋼進(jìn)行腐蝕速率的測試試驗(yàn)。
[0032]試驗(yàn)條件:溫度90°C，時(shí)間:4小時(shí)。
[0033]試驗(yàn)結(jié)果:加入緩蝕劑測試的腐蝕速率為0.36g/ (m2.h)，參考DL/T 794-2012《火力發(fā)電廠鍋爐學(xué)清洗導(dǎo)則》要求腐蝕速率小于8 g/(m2.h)的要求，說明緩蝕效果優(yōu)秀。
[0034]實(shí)施例1
[0035]一種火力發(fā)電廠燃煤鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)空氣預(yù)熱器的在線清洗方法，具體為:將凝結(jié)水加氨調(diào)至PH值約為8.8，并加熱至溫度約為82°C后作為沖洗水進(jìn)行在線清洗，沖洗壓力約0.5 Mpa0所述凝結(jié)水來自鍋爐熱力系統(tǒng)精處理混床的出口母管。在沖洗水中加入吸附膜型緩蝕劑，緩蝕劑的添加濃度控制在約0.2%。在沖洗過程中，控制沖洗水量約80t/h;沖洗時(shí)間為2小時(shí)。
[0036]如圖1所示，一種火力發(fā)電廠燃煤鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)空氣預(yù)熱器的在線清洗裝置，其包括凝結(jié)水精處理混床4，所述凝結(jié)水精處理混床4的出口母管與來自氨水加藥泵5的管路匯集后分為兩個支路，其中一個支路連接低壓加熱器6，另一個支路順次連接沖洗水箱8、沖洗水泵9和空氣預(yù)熱器10 ;所述沖洗水箱8還與輔汽加熱聯(lián)箱7相連接。
[0037]本實(shí)用新型裝置中:汽輪機(jī)低壓缸中的乏汽經(jīng)熱井和凝結(jié)水泵進(jìn)入凝結(jié)水精處理混床4,自凝結(jié)水精處理混床4出來的凝結(jié)水與來自氨水加藥泵5的氨水混合后pH值被調(diào)至約8.8，其中一部分送至低壓加熱器6，另一部分送至沖洗水箱8，被來自輔汽加熱聯(lián)箱7的蒸汽加熱至約82°C后，經(jīng)沖洗水泵9送至空氣預(yù)熱器10作為沖洗水對空氣預(yù)熱器10進(jìn)行在線清洗。
[0038]某600MW機(jī)組空預(yù)器設(shè)計(jì)壓差為1.3kPa，運(yùn)行約8個月后，空預(yù)器壓差測點(diǎn)顯示值在2.5 — 3.0kPa之間，堵塞嚴(yán)重。由于該廠無停機(jī)機(jī)會，為降低空預(yù)器運(yùn)行阻力，避免由于引風(fēng)機(jī)壓頭不夠?qū)е聶C(jī)組停機(jī)事故，采用實(shí)施例1所述方法和裝置對該廠空預(yù)器實(shí)施在線清洗。
[0039]實(shí)施在洗清洗后，該機(jī)組空預(yù)器壓差降低至1.2 — 1.5 kPa，壓差減小顯著，說明實(shí)施效果良好。
【權(quán)利要求】
1.一種火力發(fā)電廠燃煤鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)空氣預(yù)熱器的在線清洗裝置，其特征在于，包括凝結(jié)水精處理混床，所述凝結(jié)水精處理混床的出口母管與來自氨水加藥泵的管路匯集后分為兩個支路，其中一個支路連接低壓加熱器，另一個支路順次連接沖洗水箱、沖洗水泵和空氣預(yù)熱器；所述沖洗水箱還與輔汽加熱聯(lián)箱相連接。
【文檔編號】B08B3/02GK204134957SQ201420531361
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】吳文龍, 張小霓, 汪永威 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院, 河南恩湃高科集團(tuán)有限公司