寧金紅

摘 要：為達到氮氧化物超低排放標準，2014年10月大唐河北發(fā)電有限公司馬頭熱電分公司9、10號機組先后安裝SCR脫硝系統(tǒng)。脫硝系統(tǒng)投運后，均發(fā)生過空氣預熱器堵塞情況。本文詳細論述了SCR脫硝系統(tǒng)投運后，硫酸氫氨形成機理及對空氣預熱器的危害，對SCR脫硝工藝引起的空氣預熱器堵塞原因進行了分析，并在實際工作中總結出調整措施及應對方法，對預防空氣預熱器堵塞取得了良好的效果。

關鍵詞：SCR脫硝系統(tǒng)；硫酸氫氨；空預器堵塞；調整措施及方法

1 鍋爐及脫硝裝置概述

9、10號鍋爐系東方鍋爐廠生產的DG1025/17.4-Ⅱ12型、亞臨界參數(shù)、四角切圓燃燒、自然循環(huán)、一次中間再熱、單爐膛平衡通風、固態(tài)排渣、半露天布置、全鋼構架的∏型汽包爐?？諝忸A熱器采用兩臺三分倉容克式回轉空氣預熱器，主軸垂直布置，煙氣和空氣以逆流方式換熱。入口一、二次風風道上裝有暖風器?？疹A器密封為柔性接觸式密封。

2016年元月1日起，全部機組實現(xiàn)超低排放（NOx<50mg/Nm3），為保證NOx超低排放實施，2014年10月，9、10號機組先后完成脫硝系統(tǒng)安裝工作。本廠脫硝系統(tǒng)是由中國大唐集團科技工程有限公司設計安裝，采取選擇性催化還原法（SCR）脫硝工藝達到去除煙氣中NOx的目的。SCR反應器采用高灰型工藝布置（反應器布置在鍋爐省煤器出口與空預器之間），催化劑布置模式采用2+1方式。還原劑采用液氨，催化劑為板式，反應器區(qū)域安裝有18個聲波吹灰器，壓縮空氣由機組空壓機提供。

2 SCR脫硝裝置引起空預器堵塞的原因

燃煤鍋爐爐膛內煙氣中SO2約有0.5%-1%被氧化成SO3，加裝SCR系統(tǒng)后，催化劑在把NO2還原成N2的同時，將約1%的SO2氧化成SO3，在空預器中/低溫段換熱元件表面，SCR反應器出口煙氣中存在的未反應的逃逸氨（NH3）、SO3及水蒸氣反應生成硫酸氫氨，即煙氣中的NOx與噴入的NH3在SCR反應器中催化劑的作用下進行副反應，生成硫酸氫氨。硫酸氫氨是一種高粘性液態(tài)物質，易冷凝沉積在預熱器換熱元件表面，粘附煙氣中的飛灰顆粒，堵塞換熱元件通道，增加空預器阻力并影響換熱效果。因此，SCR脫硝工藝的副反應產物硫酸氫氨是造成空預器堵塞的主要原因。

3 防止空預器堵塞的措施及方法

3.1 提高煙氣流場分布的均勻性，降低氨逃逸

當氨噴射系統(tǒng)設計不當，煙氣流場分布不均勻，或噴氨格柵局部被堵塞時，均會造成反應器出口局部區(qū)域的氨逃逸過量，不同程度的氨逃逸是造成空預器堵塞的主要原因。因此，對SCR脫硝裝置通過氨噴射系統(tǒng)、導流系統(tǒng)、混合系統(tǒng)的合理設計，提高煙氣流場的分布均勻性，降低氨逃逸，減少硫酸氫氨的生成。

3.2 制定控制氨逃逸的運行調整原則

鍋爐燃燒的變化直接影響NOx產生量，從而影響脫硝調整的品質，所以值班員必須時刻注意脫硝入口NOx的變化，加強對燃燒的監(jiān)視與調整，盡量保持SCR入口NOx在較低水平。變負荷時，及時調整各二次風門開度，及時調整送風與一次風量，保證氧量穩(wěn)定。啟動制粉系統(tǒng)時，由于燃燒工況及氧量變化，NOx含量必然升高，在制粉系統(tǒng)啟動前及制粉啟動過程中，提前逐漸降低送風量、關小主燃區(qū)二次風門，以防止NOx升高過快，制粉系統(tǒng)啟動正常后，再將風量恢復至正常。停磨抽粉過程中，NOx產量會快速上升，等排粉機停運后，NOx會快速下降，在制粉停運前及抽粉過程中，提前逐漸降低送風量、關小主燃區(qū)二次風門，以防止NOx升高過快，排粉機停運后，再增加風量與主燃區(qū)二次風開度，維持氧量正常。

3.3 采用合理的吹灰汽源

空預器吹灰系統(tǒng)的汽源為兩路，一路取自低再入口聯(lián)箱，在BMCR工況下此處的蒸汽壓力為3.35MPa，溫度為324℃；另一路取自后屏進口聯(lián)箱，在BMCR工況下此處的蒸汽壓力為18.2MPa，溫度為441℃。SCR脫硝裝置投運后，為保證空預器的吹灰效果將吹灰汽源改為后屏進口聯(lián)箱，吹灰壓力維持在2.0MPa左右。

3.4 增加空預器阻力測點，加強空預器阻力監(jiān)視

之前，風煙系統(tǒng)監(jiān)視畫面內，僅在空預器煙氣側前、后及空預器送風、一次風側前、后分別裝有壓力測點，不能直接、有效的觀察到預熱器煙氣、空氣側的阻力變化，發(fā)生空預器堵塞情況后，在生產實時監(jiān)控風煙系統(tǒng)畫面內增加空預器煙氣壓差、空預器送風壓差、空預器一次風壓差測點，便于監(jiān)視預熱器阻力的變化，同時能在阻力變大初期及時發(fā)現(xiàn)并采取有效手段，防止預熱器堵塞。

3.5 安裝SNCR脫硝系統(tǒng)

SNCR還原劑為取自SCR系統(tǒng)的氨氣，與兩臺稀釋風機（一用一備）提供的輸送風經(jīng)兩臺混合器混合后，分南北兩側各通過10根橫向布置的多孔噴管在高溫過熱器前（設計煙氣溫度1014℃）均勻噴入爐內。氨、空混合氣體在850～1100℃范圍內不需要催化劑即可與煙氣中NOx發(fā)生反應，大幅度降低了SCR入口NOx濃度，相應也減少了SCR噴氨量，使煙氣中NH3分布不均性得到改善。同時由于SCR入口NOx濃度降低，相對使催化劑裕度增大，提高了反應效率，有效控制了脫硝后煙氣中的NH3逃逸濃度。降低了在預熱器內堵塞NH4HSO4的可能性。同時由于SCR與SNCR同時運行，還提高了系統(tǒng)的可靠性。

4 結論

（1）通過對SCR脫硝系統(tǒng)氨噴射系統(tǒng)設計改進、合理的運行調整和安裝SNCR脫硝系統(tǒng)，有效控制了氨逃逸，減少硫酸氫氨的生成，延緩了空預器堵塞情況的發(fā)生。

（2）通過正常運行中合理的吹灰，檢修期間進行預熱器受熱面高于水沖洗，保證了空預器受熱面清潔。

（3）增加空預器煙氣側、風側阻力測點，直接有效的監(jiān)測預熱器阻力變化，發(fā)現(xiàn)異常及時增加吹灰次數(shù)，有效防止預熱器堵塞的情況發(fā)生。

通過設備改進和運行優(yōu)化燃燒調整、脫硝系統(tǒng)調整，空預器堵塞得到了有效的預防和控制。

參考文獻

[1]談力瑋.SCR脫硝系統(tǒng)投運對鍋爐空預器的影響分析及對策[J].電工技術：理論與實踐，2015，（8）：159-160.

[2]劉建業(yè)，盛偉.SCR脫硝對空預器的影響及控制策略[J].科研，2016，（8）：12.

（作者單位：大唐河北發(fā)電有限責任公司馬頭熱電分公司）