摘要：在我国社会的快速发展当中，对于电力资源的需求量明显上升，这也对发电厂的生产工作提出了更高的要求。火力发电仍旧是当前主要的发电形式，为社会生产生活的正常运转提供了保障，同时也提升了经济水平。应该加强脱硝脱硫装置的合理运用，通过脱销改造降低火电厂生产对环境的影响，落实可持续发展的理念。本文将通过分析火电厂脱销改造后的问题，探索火电厂脱销改造后相关问题的处理对策。
关键词：火电厂；脱销改造；问题；对策
各领域生产工作的推进在一定程度上都得益于煤炭资源的消耗，其生产与消费总量都处于世界前列。煤炭资源作为一种不可再生资源，起到的作用难以替代。但是，由于煤炭燃烧后会产生不同程度的污染，这也给环境治理工作带来了一定的挑战。尤其是氮氧化物的存在，是导致空气环境恶化的主要因素。随着社会用电量的增加，火电厂煤炭消耗量也在逐年上涨，应该在明确火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物排放限值的基础上，开展有效的脱销改造工作，才能保持清洁生产，缓解经济发展与环境保护之间的矛盾。在完成改造后，锅炉会在一定程度上受到影响，导致其运行性能下降，这也成了生产工作中应该重点关注的问题，应该采取针对性解决对策。
一、火电厂排放不达标的原因分析
煤质状况由于各区域存在一定的差异性，这也会导致煤炭混烧的问题出现在火电厂当中。当煤炭的热量过低时，就会导致大量烟气的产生，会对脱销效率产生一定的影响。此外，煤炭的热值也是影响脱销效率的主要因素，煤质水分会随着热值的降低而减少，在燃烧过程中会产生较高温度的烟气温度【1】。在发电生产过程中，催化剂和SCR装置的合理运用，是保障煤炭能充分燃烧反应的关键，但是由于煤质存在问题，对于上述两者的性能也提出了更高的要求。锅炉排烟温度存在的差异性，也是影响脱销效率的主要因素。871-1038℃是烟气温度的基本范围，但是在实际生产中会出现烟气温度不达标的问题，这也是导致氨逃逸问题的主要原因之一。
二、火电厂脱销改造后的问题及对策
（一）对锅炉燃烧的影响
1.炉侧低氮燃烧改造
在火电厂的脱销改造后，应用浓淡分离的低氮燃烧器替换旧有的燃烧器，燃尽风道应用于顶层燃烧器的上方位置。空气分级燃烧的方式应用于锅炉内径向，将水平浓淡燃烧器的浓相煤粉小角度反切，二次风射流角度偏离一次风或设置贴壁风。煤粉在一次风和二次风的射流作用下，能够在炉膛中央实现有效集中并对煤粉进行欠氧燃烧【2】。此外，部分煤粉的燃烧发生在大切园周围，氧化气氛存在于水冷壁表面当中，能够有效促进炉内径向空气分级浓淡偏差燃烧。对于炉侧低氮燃烧改造方式的应用，能够实现对氮氧化物的含量的有效控制，也能够防止腐蚀问题由于高温烟气和水冷壁结渣的影响而出现。空气分级燃烧的方式应用于炉内轴向当中，对于过量空气系数的合理设置，是第一燃烧阶段的主要工作，欠氧燃烧使得煤粉能够产生还原性气氛，在很大程度上对氮氧化物含量进行有效控制。在二次风进入炉膛之前，需要借助于顶层燃烧器的高位燃尽风喷口，能够在第二燃烧阶段实现完全燃烧【3】。
2.低氮燃烧改造的影响
还原性气氛的形成，就是由于欠氧燃烧发生在锅炉燃烧器内，实现了对氮氧化物的抑制。煤粉在此过程中不会完全燃烧，二次风送于燃尽风喷口位置后，此部分煤粉会再燃烧。在炉膛内，煤粉的燃烧则存在一定的滞后性问题，相较于平时的火焰高度而言会有所增加【4】。在此过程中，上部出口的烟温、过热器金属壁温度也会随之上升，结焦问题出现在过热器当中，这就是低氮燃烧改造对燃烧的主要影响。在某火电厂当中，由于低氮燃烧改造使得减温水量、超温压力和蒸汽温度等都大幅度上升，还原性燃烧气氛出现在炉膛燃烧器附近。结焦问题由于灰渣熔点的下降而出现在水冷壁当中。燃烧的滞后性，是导致二次燃烧问题出现的主要原因，堆焦问题容易发生在水平烟道当中。
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3.处理对策
应该根据当前火力发电的实际生产情况，合理调整锅炉燃烧，明确锅炉的实际工况，防止出现异常问题。应该由专业人员负责锅炉吹灰工作，避免结焦问题的出现。Firemate高黑度纳米复合材料应用于水冷壁当中，也是处理结焦问题的一种有效手段。该材料具有良好的增效节能功能，炉膛水冷壁的吸热量会由于Firemate高黑度纳米复合材料的使用而得到提升，出口烟温进而得到有效控制，过热器结焦问题则不会出现在炉膛当中【5】。在实践工作当中，应该对相关电厂的低氮燃烧改造方案进行借鉴，并降低或者消除对燃烧的影响，保障生产工作的顺利实施。
（二）对空预器的影响
1.氨逃逸
将SCR脱硝反应器应用于省煤器当中并放入适量的催化剂，能够加快氮氧化物和氨气之间的化学反应从而生成大量氮气和水，可以保障生产的清洁性，防止对空气造成严重污染。在实际工作当中，难以做到烟气和氨气的充分混合，这就会导致氨气难以充分反应进而出现氨逃逸的现象。催化剂模块会受到氨气的影响而出现腐蚀问题，导致还原反应的进行受到抑制。三氧化硫和二氧化硫等也会与逃逸的氨气发生反应导致硫酸氢氨的形成，空预器受热元件会受到此类产物的影响而出现堵塞或者腐蚀等问题。在锅炉一次风和二次风的加热过程中，回旋三分仓的应用较为常见，烟气在空预器储热元件的冷端具有较低的温度，使得硫酸氢氨附着在元件当中对其产生腐蚀作用。同时，由于煤灰的影响，也会出现结垢和堵塞等问题。氨逃逸问题的存在，会在一定程度上影响空预器的热效率与烟气流动阻力，风机在运行中出现异常。
2.处理对策
为了能够对腐蚀和堵塞问题进行处理，可以适当提升冷端换热元件的高度，在低温换热元件当中对结垢进行处理。大波纹版型和搪瓷材料的应用，能够促进烟气流通面积的提升，缓解堵塞问题和铵盐腐蚀问题等。同时，暖风器应用于空预器入口当中，能够促进金属壁温的提升，这也是预防腐蚀问题的有效措施。伸缩式蒸汽吹灰器应用于空预器当中，能够防止煤灰的积累，从而抑制低温腐蚀问题【6】。应该对SCR出口氮氧化物排放合格浓度值进行合理设置，防止出现大量氨逃逸的问题，从源头上控制由此引起的各类问题。对氨逃逸的原因进行排查，主要是针对氮氧化物的分布情况、烟气流场和喷氨均匀情况等进行检查，实现对氨气流量的合理调整。
结语
火电厂脱销改造后会对燃烧和空预器产生较大的影响，导致火电机组出现运转异常的问题，不利于生产效率的提高。在处理低氮燃烧改造对燃烧的影响时，主要是通过Firemate高黑度纳米复合材料的应用控制结焦问题。在处理氨逃逸对空预器元件产生的影响时，主要是采用提高换热元件高度、增设暖风器等方式。在实际生产工作当中，应该对工作经验进行总结，并采取符合实际的处理措施，提升火电厂的生产效率与经济效益，同时降低对自然环境产生的污染。
参考文献：
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[6]王海亮.火电厂脱硝改造工程方案研究[D].华北电力大学，2014.
论文作者:李涛
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/25
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