Page 68 - 电力与能源2023年第一期

62 金 闪：空预器硫酸氢铵沉积机理和运行防治

大幅提高。
表 1 煤种硫分对比 %
煤种硫分 神木 大同 褐煤
设计煤种 0.56 0.64 0.2
经济煤种 0.62 1.5 0.2

2.3 灰分影响
通过拆卸空预器堵塞冷端金属换热元件发
图 2 ABS 沉积温度变化趋势
现，ABS 沉积后与烟尘混合黏附于空预器冷端金
属表面，结块后异常坚硬无法轻易清除，须使用化 沉积温度模型并未明确空预器内部 ABS 沉
学试剂浸泡后再经高压水冲洗方可去除。 积的临界模型，Radian 公司建立 Radian 模型 ［14］ 估

行业普遍采用低低温电除尘技术治理烟尘， 算空预器 ABS 沉积模型。
当烟尘浓度足够高时（灰硫比 C D S>100）粉尘可 根据《锅炉运行规程》数据结合空预器不同工
以吸附硫酸液滴。根据下式进行计算，某公司烟 况相关参数进行拟合，得出空预器冷端传热比：
2
气灰硫比 C D S>>200，符合吸附硫酸液滴的脱硫 y = 0. 521e 0. 004 5x ，R = 0. 903 2 （12）
原理。 将式（12）代入 Radian 模型公式对 ABS 沉积
边 界 进 行 估 算 ，最 低 负 荷 100%BMCR 和
C D
C D S = （10）
40%BMCR 工况计算结果如图 3 和图 4 所示。
C SO 3
90η 1 η 2 MS ar
= （11）
C SO 3
32
——烟气中
式中 C D——烟气中粉尘浓度；C SO 3
SO 3 浓度。
研究表明，少量 ABS 仅被灰分吸附至颗粒内

部时具有脱除效果 ［11］ ，当 ABS 沉积量过多使其内
部饱和后黏附于颗粒外部时将大大增加烟尘的黏
附性 ，导致空预器内部液相 ABS 与烟尘聚集结 图 3 100%BMCR 工况 Radian 估算结果
块。因此，高灰分煤种或在褐煤中添加污泥并不
能实现防治空预器 ABS 沉积，反而促进其黏附于
空预器冷端换热元件表面。

3 ABS 沉积边界确定

业内众多研究经过对 ABS 沉积温度进行试

验和拟合得出不同模型 ［12-13］ ，其中 Muzio 模型综
合考虑水分对沉积温度的影响，本文据此计算出 图 4 40%BMCR 工况 Radian 估算结果
符 合 公 司 两 台 锅 炉 工 况 的 ABS 沉 积 温 度 。 当 图 3 和 图 4 中 横 坐 标 为 SO 2 质 量 浓 度 ，单 位
-1
NH 3 逃逸质量浓度为 1～20 mg·L ，SO 2 质量浓度 mg·L ，纵坐标为 Radian 计算值，三条斜线分别代
-1
为 500～10 000 mg·L 时，空预器 ABS 沉积温度 表不同的 NH 3 逃逸率。Radian 模型规定当 Radian
-1
变化趋势如图 2 所示。图 2 说明［NH 3 ］×［SO 3 ］乘 值大于 5 000 时空预器内开始发生 ABS 沉积，Ra⁃
积升高导致空预器 ABS 沉积温度不断升高，引起 dian 值增大时气液相转化率提高且数量增多。图
ABS 气液两相转换提前，ABS 初始沉积将发生在 3 和图 4 中，100%BMCR 和 40%BMCR 两种工况
空预器中温段，加剧空预器冷端堵塞现象。 Radian 计算结果差别不大，说明负荷不是影响空