结露

本项目通过理论研究，技术研讨，现场考证的方式共同设计创造《回转式空气预热器防堵灰技术》。空预器堵塞的主要原因是脱硝氨逃逸造成的NH4HS04黏附在空预器冷端壁面。发耳公司燃用煤种为高硫煤，烟气中有大量S03存在，然而当S03超标，将形成硫酸氢氨，当NH3超标，将形成硫酸氨。在对冷端垢样进行分析发现NH3含量高达13.56g/1.在通常运行温度下，硫酸氢铵的露点为147℃，其以液体形式在物体表面聚集或以液滴形式分散于烟气中。疏酸氢铵在低温下具有吸湿性，当从烟气中吸水后会造成设备的堵塞及腐蚀。根据空预器冷端结垢机理及特点，发耳公司与华能达公司共同研究设计一套《回转式空气预热器防堵灰系统》。首先选择空预器冷端最低温点，隔出一个循环风分仓，并安装循环风道，利用循环风机带动风道内的热风循环。热风在循环风道中不断循环，从空预器热端吸热，生成300℃左右的热风，热风进入空预器冷端，对冷端进行加热，利用空预器自身产生的热风对冷端蓄热元件进行加热，加热的对象为即将进入烟气侧的蓄热元件，即冷端温度最低的蓄热元件。风机调节采用变频调节，可根据环境温度及空预器冷端加装的红外测点所测得的元件温度的高低进行风量调节，满足冷端蓄热元件加热前提下尽量降低风机电耗。这个技术路线主要有两个优势：首先，热量来源是自身产生的热风，空预器自身的热量来自于烟气余热，对于整个发电系统来说，烟气余热是品质最低的热量，用其加热冷端蓄热元件是符合能量最优化利用的；其次，加热的对象是即将进入烟气侧的蓄热元件，处于这个位置的蓄热元件是最易结露造成堵塞的，是最需要提高温度的，单独对这个位置的冷端蓄热元件进行加热，可以最大节约热量，减少对排烟温度的影响，同时单独的仓格利于热量集中。

本成果属于能源生产过程、工艺创新技术领域，对大型电站风烟系统进行大量的试验研究和数值模拟数据，建立模型驱动的多系统异构数据源集成（EXA）数据库，创立多元状态监测系统（MSET），实现风烟系统模型驱动的实时状态评估和运行指导，并提供风机选型优化数据支持，充分运用大数据处理平台的挖掘分析和信息融合，开展风机叶型和轮毂比组合与风烟道匹配特性研究，提高风机中、低负荷段效率；突破煤电机组风烟系统设计选型和运行优化分段实施、分而治之的传统技术思路，开展送风风道、磨煤机进出口风道、脱硝系统烟道、回转式空气预热器前后烟道、除尘器进出口烟道、引风机进出口烟道和脱硫系统进口烟道典型布置参数分布和风门挡板特性研究，全面创立了风烟系统特性参数分析体系，实现风烟系统关键技术的协同优化研究和融合应用，获得良好节能效果，改善锅炉风烟系统流场分布；成功研发多种大型风烟道流量在线测量装置，攻克烟风道复杂流场中流量测量和控制难题，开发烟道脱硝出口氮氧化物智能巡测技术，实现氮氧化物和喷氨量的协同控制，以及空预器漏风控制和防低温结露、堵灰的新技术，同时提升发电机组灵活性改造和调峰技术水平；并通过大数据挖掘的方法，对动叶轴流可调风机不同步叶片特性研究、静叶可调汽动引风机运行特性与性能优化都获得了良好的效果。在空预器漏风控制、复杂流场环境的风量测量、脱硝系统喷氨调节和 NOx 检测、空预器防低温结露及堵灰、机组生产过程的大数据应用开发方面形成具有自主知识产权的新工艺、新技术和新产品。本项目取得 1 项发明专利和 6 项实用新型专利，专著一本（“十三五”普通高等教育规划教材 电站风机应用技术与实践），论文 10 余篇。

本项目小组成员通过本次QC活动认识到，雾、霾天气会影响燃机滤芯结露时间，对燃气机组造成严重的影响。采用增加进气模块及加装二级过滤的方法可有效防止滤芯通流面积的减小，从而提高燃机运行的稳定性。本次活动使每位成员养成了勤动手、勤动脑的好习惯，增强了小组成员超越自我、挑战困难的决心，提高了小组的战斗力和凝聚力,极大提高了小组成员克服困难、完善设备的自信心。本次课题解决了雨、雪、雾、霾天气对滤芯结露的影响。虽然2015年~2016年供暖季滤芯结露时间降到4.5小时，已经完成我们的目标值，但是由于改造时间较短，能否在下一个供热季还有好的效果待验证。因此，我小组下一步打算是:在工作中继续寻找科学的方法，与兄弟电厂及外界技术部门多进行技术交流，完善空气滤芯结露的解决方案。

项目属于火力发电技术领域，面向空预器节能降阻、氨 碳减排及机组安全运行方面的行业性技术难题及迫切需求， 经中国电力企业联合会鉴定，成果整体达到国际领先水平。 习近平总书记提出“二氧化碳排放力争 2030 年前达到 峰值，努力争取 2060 年前实现碳中和”的目标将引领火力发 电技术领域新一轮的节能减排工作。经统计，燃煤机组空预 器堵塞占比高达 60%，空预器差压高于设计值 2000Pa 的机组 占比约 35%，行业内多种技术路线无法从根本上解决空预器 堵塞引起机组限负荷、电耗增大等问题，空预器堵塞成为行 业内公认的难题。 六年来，本成果立足空预器堵塞降阻，研发了空预器堵 塞类型的快捷判定方法、空预器硫酸氢铵堵塞类型治理技术、 空预器硫酸结露堵塞类型治理技术。能够降低空预器差压 1500-3000Pa，大大降低引风机电耗，降低厂用电率，该成 果具备较大的技术推广价值。