摘要：近年国家对环保指标要求不断提高，明确规定火力发电厂烟气中NOX排放量要低于50mg/Nm3。全国各大集团火电机组纷纷响应，进行脱硝改造已求能达到新的排放标准。SCR 超低排放改造后，由于硫酸氢氨堵塞空预器，造成空预器压差偏大，影响机组的安全运行和经济效益。本文对空预器堵塞原因进行了分析，并提出了应采取的措施。
关键词：空预器 硫酸氢氨 堵塞 原因 措施
1.前言
火电厂燃煤锅炉是烟尘、二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOX）等大气污染物的主要排放源之一。是破坏生态环境行程酸雨和雾霾的罪魁祸首，严重影响我国经济社会的可持续发展和人类的生存与健康。由于近年来我国雾霾天气愈发严重，国家和地方政府加大控制烟气排放污染物力度，提出一系最严格的排放标准。2015年12月2日，国务院常务会议决定，在2020年前，对燃煤机组全面实施超低排放和节能改造，要求在役火电机组烟尘、二氧化硫（SO2）和氮氧化物排放达到：烟尘≤5mg/Nm³、SO₂≤35mg/Nm³、氮氧化物≤50mg/Nm³。为了适应新的环保要求，全国各大集团火电机组纷纷响应，对燃煤锅炉进行了节能减排改造，漳泽电力所属发电企业的火电机组全部完成技术改造，达到了国家排放标准要求，但经过几年的运行，大多数机组不同程度存在空预器堵塞和腐蚀的现象，不仅影响锅炉的带负荷能力，而且严重影响的机组的安全运行。
空气预热器发生堵灰时，一次风、二次风风压增大、炉膛负压难以维持，并出现摆动现象，摆幅逐渐加大，且呈现周期性变化，严重时导致送、引风机发生喘振、引风机无调节余量，影响到燃烧自动装置的投入。空气预热器堵灰后会造成锅炉排烟温度升高，热风温度下降，风、烟系统阻力上升，一次风、二次风正压侧和烟气负压侧的压差增大，增加了空气预热器漏风；堵灰严重时，影响锅炉的安全运行。
2.空预器堵塞的原因分析
经过对空预器垢样进行分析，造成空预器堵塞的主要原因是脱硝氨逃逸造成的NH4HSO4黏附在空预器冷端壁面。导致氨逃逸的因素包括；烟气量测量不准，造成原烟气NOX总量不准，导致喷氨量过大；随着机组投运时间的增加，催化剂活性下降；机组低负荷时，SCR入口烟温下降，催化剂活性降低，脱硝效率下降；由于烟气流场分布、喷氨量、NOX浓度分布不均等原因导致SCR出口氨逃逸不均匀。此外冬季环境气温较低时，空预器换热面壁温进一步下降，易造成NH4HSO4快速粘结。氨逃逸、NOX、氧量等测量数据并不能完全反映烟气整体情况，导致运行和控制存在一定偏差。
其他如负荷频繁变化、煤种变化、吹灰程序不佳等因素也是造成空预器堵塞的原因。
3.防止空预器堵塞的预防措施
为了更好地控制空预器堵塞情况，必须采取技术手段，杜绝空预器堵塞的原因，从根本上降低或者杜绝空预器堵塞情况发生。
3.1 加强入炉煤管理
加强入炉煤掺配掺烧管理，严格控制脱硝机组入炉煤硫份，防止硫份过高。入炉煤的硫份严重偏离设计值，不仅会引起烟气露点的降低，而其产生过多的硫酸氢铵，导致空预器冷端结露而造成堵塞空预器、腐蚀。因此要严格控制入炉煤的含硫量，避免过多偏离设计值。
3.2 保证催化剂的性能
建立各炉催化剂台账，对催化剂进行全寿命管理，及时更换失效的催化剂，保证脱硝反应效率。催化剂超过或接近性能保证期限时，利用检修机会对催化剂进行检查、清灰并保证吹灰效果。
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3.3严格控制氨逃逸不超标
加强对喷氨格栅均匀性的调整，优化调整喷氨调节阀、流量计、喷氨格栅，保证喷氨的流场均匀分布，减少因局部区域氨气过喷导致逃逸氨超标；定期对喷氨格栅吹扫，防止个别管路堵塞，造成局部区域氨气过喷导致逃逸氨超标；机组停运后，检查喷氨格栅堵塞情况，并进行清理疏通；合理控制喷氨量，在负荷调整、异常工况时，运行人员应加大干预力度，控制脱硝效率上限值；严密监视脱硝出口氨逃逸浓度，控制氨逃逸在标准范围内。在保证NOx不超标的情况下，降低NH3 的逃逸。
3.4优化烟气流场
对改造机组要根据现场实际情况，对省煤器后的烟道结构进行优化设计，对烟气流场进行模拟试验，保证烟道断面的烟气流量分布均匀，使NOX烟气在的烟道断面的浓度分布均匀。
3.5加强燃烧调整
根据负荷变化对锅炉燃烧进行优化调整，减少过量空气，降低SO2向SO3转化量，保持合适的过量空气系数，减少SO3生成；严格控制锅炉出口NOX的浓度不超过设计值；低负荷时通过烟气旁路挡板调节，保证SCR的入口温度控制在催化剂的活性温度范围。
3.6加强省煤器输灰系统管理
加强对省煤器灰斗料位的监视和控制，保持低料位运行，发现省煤器输灰系统堵塞，立即联系检修进行处理。同时利用停炉机会，检查省煤器灰斗真实料位，彻底疏通输灰管线。
3.7.加强空预器运行管理
对空预器要进行定期吹灰且吹灰蒸汽要保证足够的过热度，严密监视空预器压差，如果发现空预器差压有上升趋势，应缩短吹灰时间间隔。吹灰程序控制必须采取疏水温度控制，不能通过时间简单判断疏水是否干净，必要时进行疏水管路改造以确保空预器吹灰效果。
加强对暖风器系统的维护，避免暖风器漏泄。在夏季停用暖风器时，一定要对暖风器进行彻底隔绝并进行吹扫，将暖风器内的存水全部清除，以防暖风器被冻裂。在环境气温低于0℃、锅炉启停过程中热负荷较低、高压加热器停运以及其它各种因素造成排烟温度偏低时应及时投入暖风器，以确保空气预热器冷端综合温度在规定范围内。
4.结语
总之，空预器的堵灰过程是一个不断加剧的过程，当空预器有轻微的堵灰后，要通过监视进、出口烟气压力的变化，及时发现，加强吹灰，同时要找出堵灰的原因，及时地予以消除，防止堵灰加剧。最后，很重要的一点，运行人员一定要在心理上对空预器吹灰工作重视起来，明白吹灰不及时、不彻底会带来那些危害，这样，才能实实在在的保证我们的安全和经济运行。
参考文献：
[1] 胡增旗，王磊.SCR脱硝技术导致空预器堵灰的分析与处理.科技与创新.2014（06）。
[2] 马双忱，金鑫.SCR烟气脱硝过程硫酸氢铵的生成机理与控制.热能基础研究-热力发电.2010（08）。
[3]袁德刚，肖锋.潮州电厂#1、#2机组集控运行规程.2014.0801。
[4] 董文强.潮州电厂空预器在线高压冲洗措施.2015.1109。
[5] 范泉桂.锅炉原理[M].北京：中国电力出版社，2004，1
论文作者:燕学军
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/3
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