脱硝系统影响空预器漏风原因及解决方案分析

火力发电机组多采用SCR（Selective Catalytic Reduction）即为选择性催化还原技术，是在一定温度条件下，利用催化剂的催化作用，促进氨和烟气污染物氮氧化物发生还原反应，生成氮气和水，从而达到脱除氮氧化物效果的烟气净化技术。对于SCR法烟气脱硝，NH3和NOX不能全部混合，逃逸是不可避免的，当逃逸率超标时NH3与SO3反应生成硫酸氢铵（NH4HSO4）堵塞空预器。NH4HSO4因其特殊物理性质，极易吸附并粘结在空预器换热元件上，常规的蒸汽吹灰和激波吹灰难以去除。目前解决办法有在线高压水冲洗，由于在机组运行期间进行冲洗，对空预器及其后电除尘安全有较大影响，极易发生空预器电流波动大而跳闸，有较大的安全风险，对设备和机组工况要求较为苛刻，常伴随烟气压差减小效果不明显这种情况。

空预器漏风原因

由于脱硝运行过程中硫酸氢氨的生成加剧空预器堵塞，为了减少空预器堵塞，实际运行中蒸汽吹灰经常长周期运行，造成空预器径向密封一年检修期内就失效的现状，无论是硬密封还是柔性密封都有严重的吹损。

1、蒸汽吹灰吹损

1.1硬密封吹损

某电厂#2机组空预器2019年10月5日完成冷热端密封片全新更换，运行8个月后空预器排烟温度显著降低由原来135℃降低到105℃，当时判断空预器冷端径向硬密封吹损，待2021年3月15日停炉检修发现空预器冷端径向密封片完全吹损。空预器漏风率由2019年12月5日测试的5%以下增加到2020年8月测试的16%。

1.2柔性密封吹损

某电厂空预器冷端拆除的柔性密封吹损情况，转轴处吹损导致柔性密封失效。

2、冷端腐蚀

燃料中的硫燃烧生成二氧化硫(S+O2=SO2)，二氧化硫在催化剂的作用下进一步氧化生成三氧化硫(2SO2+O2=2SO3，SO3与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽(SO3+H2O=H2SO4)。硫酸蒸汽的存在使烟气的露点显著升高。由于空预器中空气的温度较低，预热器区段的烟气温度不高，壁温常低于烟气露点，这样硫酸蒸汽就会凝结在空预器受热面上，造成硫酸腐蚀。

3、飞灰磨损

由烟气中的飞灰对传热元件及密封组件碰撞造成飞灰磨损，磨损速率和流场分布有关。

以上三种情况对空预器漏风影响最大的是蒸汽吹灰吹损，主要原因是蒸汽吹灰频率及周期长，蒸汽介质严重吹损空预器本体造成空预器漏风控制不能长期有效。

针对各种漏风控制技术应用情况

1、硬密封

现阶段国内大型火电厂用回转式空预器，绝大部分采用48分仓硬密封控制漏风，包含径向密封片和轴向密封片等，具有投资低，安装方便等特点。

2、柔性密封

国内部分火力发电厂空预器漏风控制采用柔性密封技术进行控制。其基本工作原理：将扇形板固定在某一合理位置，柔性接触式密封系统安装在径向转子格仓板上，在未进入扇形板时，柔性接触式密封滑块高出扇形板5mm-10mm 。当柔性接触式密封滑块运动到扇形板下面时，合页式弹簧发生形变，当该密封滑块离开扇形板后，合页式弹簧将密封滑块自动弹起，以此循环进行。

3、随动密封

随动密封组件安装后下端面比固定密封片下端面长20mm，固定密封片在间隙调整时按照原空预器设计间隙值调整。调整后的随动密封板能够与冷端扇形板进行接触，实现无间隙密封。

特性：随动密封组件无转轴设计，可以实现转动及上下运动的多维运行，完全适应在空预器热膨胀变形。本体由厚度8mm的耐磨板组成，具有不积灰、防卡涩等特性。

空预器漏风改进措施

空预器漏风控制原来采用硬密封结合柔性密封的方式，检修发现蒸汽吹损严重，现阶段600MW机组空预器冷端采用耐吹损密封技术，取得了良好的空预器漏风控制效果，克服了蒸汽吹灰带来的吹损问题，实现了空预器漏风控制长周期运行。