摘要：随着社会发展和人民生活需要的不断提高，环境问题逐渐成为国计民生的焦点。如何生产清洁绿色能源已成为火电企业评价的一个重要指标。目前，国家严格控制火电机组和主要工程脱硫脱硝工程的同时建设和运行。
关键词：1000MW机组；脱硝系统；空预器；堵灰防治
1 概述
神华国华寿光电厂2×1013MW超超临界锅炉的炉型结构为“π”型，即炉顶通过水平烟道后烟气继续加热包壁、低温过热器、低温再热器、省煤器介质向下进入。反硝化区通过省煤器出口水平烟道，反硝化反应器通过省煤器出口灰斗后侧的SCR进口烟道。反应堆设计成垂直向下流动的烟雾。脱硝设备由单独的钢架支撑，空气预热器布置在脱硝钢架上，烟气经脱硝钢架区传热后进入空气预热器。脱硝主体结构安装包括钢架及平台楼梯安装、烟道组合安装、SCR反应器组合安装、催化剂安装（含提升设施）、反应器区注氨安装。
2 锅炉烟气对SCR的影响
2.1 烟气中含水量对SCR系统的影响
水是SCR的反应产物，它能够与催化剂的表面相互作用，从而改变活性位的结构，进而抑制SCR的反应的发生。当然，这种作用并不明显。一般来说，对于特定的催化剂，烟气含水量越高，对催化剂的活性越不利。有资料说明，烟气含水率低于5%可忽略这种影响。
2.2 烟气中含氧量对SCR系统的影响
一般来说。烟气中的含氧浓度增大，有利于NOx的还原，对催化剂的活性有利。根据经验，一烟气中含氧大于3%以上时，对SCR系统基本没有影响。
2.3 烟气中SO2对SCR系统的影响
SO2在催化剂的作用下被氧化成SO3，该反应对SCR反应非常不利，因为SO3和烟气中的水与NH3反应，生成硫酸铵和硫酸氢氨，这些硫酸盐（特别是硫酸氢氨）会对空预器产生堵塞，严重时可导致系统停运。
2.4 烟气中的飞灰对SCR系统的影响
2.4.1飞灰中碱金属引起催化剂中毒
通常，煤中还还有有的碱金属（Na+、K+），其中Na+的含量有较K+少。这些碱金属在燃烧会产生的Na+、K+等腐蚀性混合物，随着烟气进入SCR系统，会直接与催化剂表面接触，与催化剂活性组份反应，致使催化剂失去活性。由于SCR反应集中发生在催化剂的表面，为了减低因碱金属对催化剂的活性的影响，最有效的措施是避免水蒸气在催化剂表面的凝结。
2.4.2飞灰引起催化剂堵塞
催化剂堵塞主要是因为铵盐及飞灰中的小颗粒沉积在催化剂的小孔中，致使烟气不能顺利流通，就会阻碍NOx、NH3、O2到达催化剂活性表面，引起催化剂钝化。严重的堵灰，不仅会使催化剂钝化，还会使得催化剂内烟气流速大大增加，这样还会对风烟系统正常运行带来不利影响。
2.4.3飞灰造成催化剂磨蚀
催化剂的磨蚀与飞灰的浓度、飞灰的粒径、飞灰的入射角、烟气的流速、催化剂的运行时间以及催化剂本身的硬度等有关。正常情况下，催化剂的飞灰磨蚀主要发生在催化剂的迎灰面。
2.4.4飞灰中的CaO引起的催化剂毒化
CaO造成SCR催化剂中毒可能有以下三种原因：CaO造成小孔堵塞、CaO的碱性使得催化剂的酸性下降和生成的CaSO4使得催化剂活性下降，其中，CaSO4生成造成催化剂表面堵塞，具体原因此处暂不展开叙述。。
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2.5 烟气参数对SCR的影响
2.5.1烟气温度对催化剂的特性的影响
不同的催化剂优不同的使用温度范围，但反应温度低于催化剂的使用温度范围下限是，催化剂上会有副反应，SCR区域的副反应会生成生成硫酸铵和硫酸氢氨，该盐附着在催化剂表面，堵塞催化剂的小孔，降低催化剂的活性。
2.5.2催化剂入口烟气分布均匀性对催化剂的性能的影响
对于燃煤锅炉，当烟气速度分布偏差较大时，烟气速度小的地方容易发生堵灰，而烟气速度较大的地方容易发生催化剂磨损，因此，对于烟气含灰较大的情况，烟气速度偏差应该严格控制。
3 防止空预器堵塞的措施
（1）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，产生过多的硫酸氢铵，堵塞空预器。
（2）严格控制氨逃逸不超标，减少硫酸氢铵的产生，防止堵塞空预器。1）喷氨格栅调平与维护。①优化调整喷氨格栅调门开度，使各区域喷氨流量与NOx流场相匹配，减少因局部区域氨气过喷导致逃逸氨超标；②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；③机组停运后，检查喷氨格栅堵塞情况，并进行清理疏通；④机组检修启动后，重新对喷氨格栅进行一次调平标定。2）加强催化剂的运行监视和维护工作。①加强脱硝声波吹灰器的检查与维护，每半月进行一次声波吹灰器逐只投运试验，发现声音异常及时处理；②停炉后，检查催化剂积灰、磨损情况，进行必要的修复和清理；检查密封片情况并调整间隙，避免出现烟气旁路；③按规定对催化剂进行寿命评估，必要时增加第三层催化剂或更换失效催化剂，提高反应效率，降低氨逃逸；④每天进行一次脱硝系统仪用气罐底部放水工作，防止仪用气带水造成声波吹灰器的堵塞。3）脱硝装置入口NOx浓度严格按照设计标准控制，避免过量喷氨，造成氨逃逸超标。4）严密监视脱硝出口氨逃逸浓度，控制氨逃逸在标准范围内。
（3）加强空预器吹灰管理，防止空预器堵塞。1）定期进行空预器吹灰，发现空预器差压有明显上升趋势时，应增加吹灰次数；2）空预器蒸汽吹灰前应充分疏水，防止吹灰蒸汽带水，并保证一定的过热度；3）空预器吹灰压力要满足设计要求。空预器吹灰压力过低，无法保证吹灰效果；吹灰压力过高容易吹损蓄热元件，一般保持吹灰器进汽阀后进汽压力在0.8MPa～1.5MPa之间；4）空预器高声强吹灰器应投入连续循环运行，发现异常及时处理；5）锅炉启动时应连续投入空预器高声强吹灰器和脱硝声波吹灰器；6）加强空预器蒸汽吹灰器进汽阀门的综合治理。停炉后对空预器蒸汽吹灰器进汽阀和吹灰枪进行检查处理，保证运行中不发生湿蒸汽泄漏到空预器蓄热元件上；运行期间，空预器吹灰系统有缺陷及时处理。
（4）脱硝入口烟温低于催化剂要求最低烟温时，检查烟温低联停喷氨保护动作正常，否则手动停止喷氨。
（5）机组启动过程中，提高煤粉燃尽率，减少不完全燃烧产物的生成，防止未燃尽煤粉和油污粘附在空预器蓄热元件上。
（6）低温季节及时投入暖风器系统，防止烟温降至酸露点以下，造成腐蚀及堵灰。
（7）确保省煤器输灰系统运行正常。加强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，立即处理。停炉后检查省煤器灰斗真实料位，彻底疏通输灰管线。
（8）加强对空预器差压的监视，发现差压异常升高，采取相应的处理措施。
（9）定期检测飞灰氨含量，判断氨逃逸变化趋势。
（10）加强CEMS系统的管理和维护，保证各参数准确可靠，防止因数据不准，造成喷氨量过大，氨逃逸过高，造成空预器堵塞。
（11）做好停炉后空预器的高压水清洗工作。
机组停运检修期间，根据空预器蓄热元件积灰情况，进行高压水冲洗，并保证冲洗效果，冲洗结束后充分干燥，防止锅炉启动时大量灰粒粘贴到换热元件。
4 结语
本文提出的调整方法有效地减少了1000MW机组低负荷段脱硝系统的退出次数，满足《环境保护法》的要求，提高了机组脱硝系统的投入率，使机组满足《火电厂大气污染物排放标准》重点区域的NOx排放标准，维护了企业的环境保护形象。由于燃煤脱硝装置的运行调整具有一定的通用性，该方法可以推广到同类型的脱硝装置，可以有效解决脱硝系统的低温停用问题。
参考文献：
[1]李绍刚，韩丽娜.1000 MW机组脱硝系统空预器堵灰防治[J].华电技术,2017,(12):56-58.
论文作者:金喆
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/17
标签：催化剂论文; 烟气论文; 系统论文; 省煤器论文; 机组论文; 活性论文; 蓄热论文; 《基层建设》2019年第18期论文;