一种空预器堵塞的预测方法技术

本发明专利技术公开了一种空预器堵塞的预测方法，包括以下步骤：有针对性地对#1机、SCR脱硝系统、空预器、喷氨控制逻辑进行检测和试验并收集数据；通过将单程吹灰机改造成双程吹灰机、在各供氨格栅处加装吹扫氧化皮的蒸汽管，对#1机的空预器吹灰系统、供氨系统进行改造。本发明专利技术，通过有针对性的对机组进行检测和试验并收集数据，对系统做出优化和改进，通过将数据监控、传热算法、硫酸氢铵特性等元素有效结合起来，搭建空预器传热模型，有效避免了深度调峰期间空预器硫酸氢铵的生成，并通过分析参数变化对空预器堵塞程度进行精准预测，协助运行人员提前采取防治措施，避免空预器硫酸氢铵堵塞，保障了机组设备的安全、经济运行。经济运行。经济运行。

【技术实现步骤摘要】
一种空预器堵塞的预测方法


[0001]本专利技术涉及火力发电
，尤其涉及一种空预器堵塞的预测 方法。

技术介绍

[0002]全国大批火电机组进行超净排放改造，以满足新的环保排放标准, 但各火电机组进行超净运行的同时，均出现不同程度的空预器堵塞现 象,堵塞原因为：超净还原过程中未参加反应的氨气大量增多，逃逸 的氨气与烟气中的SO3反应生成硫酸氢铵,液态硫酸氢铵黏性极强， 极易粘黏烟气中的飞灰，在空预器内产生堆积堵塞，影响机组出力。
[0003]超净运行条件下，受到空预器堵塞困扰的火电机组日益增多,越 来越多的火电厂展开“减少空预器堵塞”的技术研究,但是忽略了对 空预器堵塞的优化和防治。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种 空预器堵塞的预测方法。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种空预器堵塞的预测方法，包括以下步骤：
[0007]通过实验检测#1机、SCR脱硝系统、空预器、喷氨控制逻辑，以 实现对数据的收集工作；
[0008]通过将单程吹灰机改造成双程吹灰机、在各供氨格栅处加装吹扫 氧化皮的蒸汽管，以实现对对#1机的空预器吹灰系统、供氨系统的 调节工作；
[0009]通过脱硝反应器顶部设置的导流板，充分的实现了对气流流动的 过程中的脱硝反应；
[0010]通过SCR INFIT调节的净烟气NOx反馈值由原来的氧量修正前的 NOx含量修改为氧量修正后的NOx含量、修正SCR INFIT调节逻辑中 的净烟气NOx设定值加入小时均值和期望值对喷氨控制逻辑进行优 化；
[0011]对#1机组定期进行单侧升烟温试验；
[0012]建立数据智能化分析体系，研发搭建智能数据模型，研发智慧运 行发管理平台，实时监测空预器安全健康状况。
[0013]优选地，所述步骤包括：
[0014]对SCR脱销系统进行检测试验，绘制SCR烟气脱硝系统流线分布 图、喷氨格栅前截面处的气流速度分布云图、第一层催化剂入口截面 处的气流速度分布云图、第一层催化剂入口截面处的氨浓度分布云 图、整个系统全压分布云图；
[0015]对供氨管路格栅和支管碳钢管道进行腐蚀性检测，同时检测喷氨 管路喷氨的效率；
[0016]对空预器吹灰系统的烟气侧压差进行检测；
[0017]对#1机进行提升排烟温度试验；
[0018]测试喷氨控制逻辑，进行喷氨控制试验。
[0019]优选地，所述步骤包括：
[0020]空预器吹灰系统改造：将原空预器单程吹灰器改造为空预器冷端 吹灰器和热端吹灰器双程吹灰器，并规定冷端每八小时吹扫一次，热 端每二十四吹扫一次；
[0021]供氨管路格栅新增辅汽吹扫门：在各供氨格栅处加装吹扫氧化皮 的蒸汽管，蒸汽汽源采用高温辅汽；
[0022]优选地，所述步骤包括：
[0023]喷氨控制逻辑优化：优化喷氨控制试验发现喷氨调节阀控制的参 量是脱硝系统净烟气中NOx的实时修正前浓度，而环保局采集的是净 烟气氧量修正后的NOx浓度，试验后将SCR INFIT调节的净烟气NOx 反馈值由原来的氧量修正前的NOx含量修改为氧量修正后的NOx含 量；同时为了优化INFIT控制调节精度，修正SCR INFIT调节逻辑中 的净烟气NOx设定值加入小时均值和期望值，公式如下：
[0024]X＝min((X
s
+a*(X
S
‑
X
AVG
)+b*f(X
Q
‑
X
N
)),X
Q
)
[0025]X
s
为操作人员手动设定值；
[0026]为前一小时的净烟气NOx含量均值；
[0027](i＝0、1、
…
3599)为净烟气NOx含量期望值， 代表该小时时间段往后的NOx含量均值不能超过该值，否则NOx含量 环保指标会超标，X
N
为NOx含量氧量修正后的实时值。
[0028]优选地，所述步骤具体操作如下：
[0029]将负荷降至180MW以下，降低单侧引风机出力、提升另一侧引风 机出力，将增强侧引风机的排烟温度升至220℃，烟温的温升率＜2℃/min，升温试验时间2h。
[0030]优选地，所述步骤包括：
[0031]搭建“空预器传热模型”，通过将数据监控、传热算法、硫酸氢 铵特性等元素有效结合起来，搭建“空预器传热模型”实时提供空预 器金属温度分布及入口风温最优值，有效避免了深度调峰期间空预器 硫酸氢铵的生成，模型具体算法如下：
[0032]Ⅰ：烟气区空气预热器微型模块换热数值模型：
[0033]根据对流换热公式和能量守恒，烟气释放的热量等于烟气传给换 热元件的热量，换热元件吸收的能量等于烟气传给换热元件的能量， 可以用公式(1)、(2)表示；
[0034]C
g
·
m
g
·
(T
g
(n,m)
‑
T
g
(n+1,m))＝ξ1·
K
gm
·
H
·
(T
g
(n,m)
‑
T
m
(n,m))
ꢀꢀ
(1)
[0035]C
m
·
m
m
·
(T
m
(n,m+1)
‑
T
m
(n,m))＝ξ1·
K
gm
·
H
·
(T
g
(n,m)
‑
T
m
(n,m))
ꢀꢀ
(2)
[0036]其中：C
g
为烟气比热，C
m
为换热元件比热，m
g
为空气预热器转 过dα时流过微型模块的烟气质量，m
m
为微型模块换热元件的质量， T
g
(n,m)为流过(n,m)微型模块烟气的入口温度，T
g
(n+1,m)为流过(n,m) 微型模块烟气的出口温度，ξ1为修正系数，K
gm
为换热元件在烟气中 的换热系数，H为换热面积，T
m
(n,m)为换热元件被烟气加热前温度， T
m
(n,m+1)为换热元件被烟气加热后温度；
[0037]Ⅱ：空气区空气预热器微型模块换热数值模型：
[0038]在空气区，微型模块换热元件释放的能量等于换热元件传递给空 气的能量，同时空气吸收的能量也等于换热元件传递给空气的能量， 可以用公式(3)、(4)表示；
[0039]C
m
·
m...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空预器堵塞的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：通过实验检测#1机、SCR脱硝系统、空预器、喷氨控制逻辑，以实现对数据的收集工作；通过将单程吹灰机改造成双程吹灰机、在各供氨格栅处加装吹扫氧化皮的蒸汽管，以实现对对#1机的空预器吹灰系统、供氨系统的调节工作；通过脱硝反应器顶部设置的导流板，充分的实现了对气流流动的过程中的脱硝反应；通过SCR INFIT调节的净烟气NOx反馈值由原来的氧量修正前的NOx含量修改为氧量修正后的NOx含量、修正SCR INFIT调节逻辑中的净烟气NOx设定值加入小时均值和期望值对喷氨控制逻辑进行优化；对#1机组定期进行单侧升烟温试验；建立数据智能化分析体系，研发搭建智能数据模型，研发智慧运行发管理平台，实时监测空预器安全健康状况。2.根据权利要求1所述的一种空预器堵塞的预测方法，其特征在于，所述步骤包括：对SCR脱销系统进行检测试验，绘制SCR烟气脱硝系统流线分布图、喷氨格栅前截面处的气流速度分布云图、第一层催化剂入口截面处的气流速度分布云图、第一层催化剂入口截面处的氨浓度分布云图、整个系统全压分布云图；对供氨管路格栅和支管碳钢管道进行腐蚀性检测，同时检测喷氨管路喷氨的效率；对空预器吹灰系统的烟气侧压差进行检测；对#1机进行提升排烟温度试验；测试喷氨控制逻辑，进行喷氨控制试验。3.根据权利要求1所述的一种空预器堵塞的预测方法，其特征在于，所述步骤包括：空预器吹灰系统改造：将原空预器单程吹灰器改造为空预器冷端吹灰器和热端吹灰器双程吹灰器，并规定冷端每八小时吹扫一次，热端每二十四吹扫一次；供氨管路格栅新增辅汽吹扫门：在各供氨格栅处加装吹扫氧化皮的蒸汽管，蒸汽汽源采用高温辅汽。4.根据权利要求1所述的一种空预器堵塞的预测方法，其特征在于，所述步骤包括：喷氨控制逻辑优化：优化喷氨控制试验发现喷氨调节阀控制的参量是脱硝系统净烟气中NOx的实时修正前浓度，而环保局采集的是净烟气氧量修正后的NOx浓度，试验后将SCR INFIT调节的净烟气NOx反馈值由原来的氧量修正前的NOx含量修改为氧量修正后的NOx含量；同时为了优化INFIT控制调节精度，修正SCRINFIT调节逻辑中的净烟气NOx设定值加入小时均值和期望值，公式如下：X＝min((X
s
+a*(X
S
‑
X
AVG
)+b*f(X
Q
‑
X
N
)),X
Q
)X
s
为操作人员手动设定值；为前一小时的净烟气NOx含量均值；为净烟气NOx含量期望值，代表该小时时间段往后的NOx含量均值不能超过该值，否则NOx含量环保指标会超标，X
N
为NOx含量氧量修正后的实时值。
5.根据权利要求1所述的一种空预器堵塞的预测方法，其特征在于，所述步骤具体操作如下：将负荷降至180MW以下，降低单侧引风机出力、提升另一侧引风机出力，将增强侧引风机的排烟温度升至220℃，烟温的温升率＜2℃/min，升温试验时间2h。6.根据权利要求1所述的一种空预器堵塞的预测方法，其特征在于，所述步骤包括：搭建“空预器传热模型”，通过将数据监控、传热算法、硫酸氢铵特性等元素有效结合起来，搭建“空预器传热模型”实时提供空预器金属温度分布及入口风温最优值，有效避免了深度调峰期间空预器硫酸氢铵的生成，模型具体算法如下：Ⅰ：烟气区空气预热器微型模块换热数值模型：根据对流换热公式和能量守恒，烟气释放的热量等于烟气传给换热元件的热量，换热元件吸收的能量等于烟气传给换热元件的能量，可以用公式(1)、(2)表示；C
g
·
m
g
·
(T
g
(n,m)
‑
T
g
(n+1,m))＝ξ1·
K
gm
·
H
·
(T
g
(n,m)
‑
T
m

【专利技术属性】
技术研发人员：陈筑，王海彬，赵新飞，李林，王建，冯晨，李前胜，姜彦辰，韩旭，王宁，徐仁博，戴润泽，纪东阳，蒋尚峰，刘广鹏，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司大连电厂，
类型：发明
国别省市：