摘要：环保对火力发电厂烟气排放标准越来越高，SCＲ法烟气脱硝广泛应用，空预器堵塞，出入口差压增大，造成机组出力受限，已经成为了火电厂的普遍问题，加强吹灰，在线冲洗，效果不明显，很多机组被迫停机清洗，时间长，工作量大。本文介绍了华能黄台电厂通过提高单侧空预器烟气温度的方式治理空预器堵塞的好方法。
关键词：SCＲ；逃逸率；硫酸氢氨；空预器；堵塞
引言：
为了烟气中降低氮氧化物排放量，众多火力发电厂采用了SCＲ法烟气脱硝工艺，氨气与烟气中的氮氧化物反应，生成氮气、水，达到将降低氮氧化物排放量的效果，由于烟气为二氧化碳、二氧化硫、三氧化硫、水蒸气等多种气体混合物，氨气不可能全部和NOX混合，逃逸是不可避免的，氨气极易与三氧化硫反应生成硫酸氢氨，与烟气中飞灰吸附在空预器换热元件上，造成堵塞空预器。燃煤硫份越高，越易生成硫酸氢氨，随着运行时间的加长，由于硫酸氢氨、灰尘的聚集造成的空预器堵塞越来越严重，轻则增加吸风机功耗，使厂用电率增加，当吸风机满负荷仍无法满足要求是，就会影响机组出力，机组无法、高负荷、满负荷运行。
华能济南黄台火力发电有限公司##10机是350 MW超临界变压直流炉，脱硝系统采用SCR脱硝工艺，脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间的高尘位置，脱硝装置采用2+1布置，即2层运行1层备用。为达到超低排放要求，在年2015月6月份进行第三层备用层加装催化剂，确保当脱硝装置进口烟气中NOx的含量不大于500mg/Nm3时，，在催化剂寿命期内脱硝效率不低于90%，脱硝装置出口烟气中的NOx含量不大于50mg/Nm3。#10机组运行16个月以来，A、B空预器堵塞雨来严重，满负荷空预器烟气侧差压达2.3kPa左右，严重影响了机组的安全经济运行。
二、造成空预器堵塞的的主要原因及危害
1、空预器堵塞的的主要原因
在脱硝过程中，氨气与三氧化硫反应生成硫酸氢氨，它与烟气中飞灰混合吸附在空预器换热元件上，机组负荷波动频繁，煤质经常变化，由于生成的NOX随负荷变化而变化，喷氨调节存在一定的滞后性，为保证排放合格，存在过喷现象。氨气逃逸率的增加，加剧了硫酸氢氨的生成，使的空预器的堵塞呈增长趋势。
2、空预器堵塞后的危害
（1）空预器蓄热元件由于灰尘积聚，换热效果变差，机组经济指标变差；
（2）空预器堵塞造成烟气系统阻力增大，风烟系统电耗增大；机组经济指标变差；
（3）引风机出力无法满足机组满负荷运行，造成机组限出力；
（4）最终很可能由于空预器堵塞机组被迫停运检修；
三、空预器堵塞的治理
1、空预器堵塞的常规处理方法
（1）增加空预器蒸汽的压力和频次，初期起到了一定效果，随着运行时间的加长，效果越来不明显，同时降低了空预器蓄热元件的寿命。停机检修期间检查喷嘴附近蓄热原件，有明显的吹损痕迹。
（2）在线高压水冲洗，冲洗压力一般在20～30MPa，冲洗周期一般在20天以上，由于高温烟气与低温高压水同时接触蓄热原件，降低了空预器蓄热元件的寿命，需要加装单独的升压泵及历史管路，费用一般在几十万，有一定效果但不能彻底恢复，且风险较大。
（3）机组停运处理，受电网制约，总体费用更高。
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2、提高单侧排烟温度降低空预器压差的理论分析
我厂根据以前降低空预器的经验，研究空预器堵塞的原因分析，依据硫酸氢氨容易气化的物理特性，提出通过将空预器升温的方式治理堵塞。
经过分析认为：硫酸氢氨的气化温度为150℃～230℃，对空预器升温后硫酸氢氨从固态变成气态，是升温后进行蒸气吹灰，硫酸氢氨与部分灰尘会随烟气离开空预器，使堵塞减轻；而且因为空预器蓄热片为普通碳钢变形温度为420℃，表面喷涂陶瓷的冷端蓄热元件爆瓷温度在300℃以上，因此升温对蓄热片无影响。虽然空预器升温后整体膨胀变形，但控制好升温速率将不会发生动静摩擦。此后又查阅了大量的相关资料，最终得出结论：此方法是可行的。
3、我厂#10机提高单侧排烟温度降低空预器压差的实施
（1）试验前编写了《#10炉运行提高单侧排烟温度、降低空预器压差操作措施》以及危险点预控措施》
（2）1月10日进行#10炉B侧空预器提高排烟温度降低空预器差压试验：
① 10：00 机组减负荷治230MW，策划部、运行部、锅炉队人员就位；
②10：40开始试验，缓慢关闭#10炉B侧空预器出口第一块二次风挡板；
③ 10：50开始试验，缓慢关闭#10炉B侧空预器出口第二块二次风挡板，参数变化不明显；
④ 11：00关小#10炉B侧空预器出口最后一块二次风挡板至40%，B空预器电流13A至15A，检修调整间隙，排烟温度由134℃开始上升155℃；
⑤ 11：20检修调整间隙完毕，空预器电流下降，关小#10炉B侧空预器出口最后一块二次风挡板至18%，12：50 A空预器出口排烟温度上升至180℃，连续吹灰，排烟温度稳定在180℃—184℃；
⑥ 21：00 试验结束，负荷230MW时B侧空预器差压下降500Pa，缓慢全开#10炉B侧空预器3块二次风挡板缓慢，机组恢复正常运行方式。
（3）1月11日用同样方法进行#10炉提高A空预器排烟温度降低空预器差压试验，A侧空预器差压230MW负荷时下降230Pa，效果不如B测明显。
四、总结与展望
1、本次试验共历时24小时，空预器排烟温度180℃以上时间8小时，差压230MW负荷时下降500Pa，高负荷时可比试验前下降600Pa以上，B侧空预器差压试验期间折算后差压下降500Pa，效果比A空预器明显，基本达到了试验效果。
2、试验时排烟温度最高至184℃，因二次风挡板尚未全关，排烟温度有继续上升空间，预计二次风挡板全关完全可以使排烟温度上升至200℃，但受制于试验期间吸风机入口烟气温度上升至160℃以上，不满足风机厂150℃以上不能长时间运行的规定无法继续提升排烟温度，如排烟温度上升至200℃，吸风机入口烟气温度可能上升至180℃左右，建议咨询风机厂给予书面答复，吸风机入口烟气温度在150℃、160℃、170℃、180℃情况下允许运行时间，以避免因吸风机入口烟温过高损坏设备。
3、可见采用对空预器升温的方法治理硫酸氢氨造成的空预器蓄热元件堵塞是有效的，同时此方法较之前常用的在线高压水冲洗等手段，具有耗时短、费用低、效果显著等优势；同时在风险预控到位、操作控制得当的情况下，对设备及机组安全运行无任何影响，因此具有较大的推广价值。
参考文献：
[1]660MW机组SCR脱硝空预器堵塞原因分析[A].王洁，张国鑫，何信坚，康科伟.第二届电站锅炉优化运行与环保技术研讨会论文集[C].2014
论文作者:安小波
论文发表刊物:《电力设备》2017年第2期
论文发表时间:2017/3/27
标签：烟气论文; 机组论文; 温度论文; 蓄热论文; 硫酸论文; 排烟论文; 风挡论文; 《电力设备》2017年第2期论文;