摘要：本文以京能（锡林郭勒）发电有限公司一期锅炉为例，通过对脱硝系统投运后可能对风烟系统设备产生的影响进行剖析，介绍了烟风系统各部件阻力产生的机理，制定解决措施和调整方法，为同类型机组脱硝系统导致的一系列问题提供了判断和借鉴依据。
关键词：脱硝系统；风烟系统；尿素热解；预防措施
一、脱硝系统简介
京能（锡林郭勒）发电有限公司一期每台锅炉同步安装排烟脱硝装置，采用选择性催化还原法(SCR)，烟囱出口NOx排放限值≤30mg/Nm3。SCR烟气脱硝效率按不低于90%考虑，脱硝系统不设置烟气旁路和省煤器高温旁路系统。脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间，吸收剂为尿素热解产生的氨气， 30%-100%BMCR工况范围内都能保证脱硝系统正常运行，且均保证脱硝设备出口30mg/Nm3的NOx排放标准。
二、脱硝系统投运后对风烟系统及锅炉带负荷能力影响
1、脱硝系统对空气预热器运行影响
1）脱硝系统对锅炉燃烧及负荷的影响。脱硝装置一般安装在尾部烟道空气预热器之前，由于所有设备均为机械刚性连接，经常存在不严密连接处漏风情况的发生，影响炉膛过剩空气系数计量，在引风机开度一致的情况下，炉膛氧量测量值会增大，导致入炉送风量的变化，进而影响锅炉燃烧和负荷接待情况。
2） 脱硝系统对空气预热器的影响。我厂燃烧的褐煤收到基含硫较高，其燃烧后必定会生成大量的SO2和SO3，而SO2在富氧高温环境里又容易转化为SO3，使烟气中的SO3含量进一步升高。随着烟气流动的SO3与烟气中的水蒸气生成H2SO4，并与烟气中NH3反映生成NH3HSO4和（NH3）2 SO4，然而NH3HSO4是一种高粘性液态物质，易冷凝沉积，并且有强腐蚀性。又因空预器布置在锅炉尾部烟道上，其蓄热片是锅炉中最低温度的部件，当空预器换热元件壁温低于酸露点时，会有大量的NH3HSO4凝结。NH3HSO4粘结烟道中的的灰尘，附着到空预器受热面上，造成堵灰。尤其低负荷情况下，蓄热片温度整体较低，尿素热解后产生氨量喷入较大，导致硫酸氢铵生成较多，附着在空预器换热元件上，致使空预器差压增大影响系统阻力变化。
3）脱硝系统对电除尘的影响。一方面脱硝系统中逃逸的液氨生产硫酸氢氨后会附着在烟尘颗粒上，烟尘颗粒比电阻降低，电除尘效率上升；另一方面如果硫酸氢氨粘附在电除尘阳极板表面，直接影响灰尘荷电率和烟气通流面积，将会对电除尘运行产生不利影响。
4）脱硝系统对引风机的影响。在满足NOx排放指标的前提下，多余的喷氨量与烟气中物质生成化学产物，必然会产生附加的烟道阻力，而具有很强粘附性和腐蚀性的硫酸氢铵会引起引风机的叶片腐蚀、磨损。叶片严重的磨损和烟道阻力的大大增加不仅会降低引风机的风量值，而使引风机全压偏大，造成引风机工作点处于理论失速线上，使其有失速危险，影响引风机安全运行，且偏小的风量会影响锅炉机组运行安全性和稳定性。
5）脱硝系统自身阻力影响。我厂脱硝系统高尘型工艺布置，即反应器布置在锅炉省煤器出口与空预器之间。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆催化剂选用蜂窝型，布置四层，预留一层，而脱硝反映在300℃左右时，会发生副反应产生产生硫酸氢铵，并极易粘结至催化剂和后部设施，硫酸氢铵在不同温度下分别呈现气态、液态，颗粒状。对于燃煤机组，烟气中飞灰含量较高，硫酸氢铵在146℃—207℃温度范围内为液态，液态硫酸氢氨捕捉飞灰能力极强，会与环境中的飞灰粒子相结合，附着于反应器元件上形成融盐状的积灰，造成设备的腐蚀、堵灰等，而积灰和腐蚀又会造成系统助力增加。
6）脱硝系统对机组安全性的影响。由于脱硝系统SCR装置安装在省煤器和空预器之间属于高尘布置，由于褐煤燃烧的特点，会导致烟气中灰尘含量大，加之我厂燃烧煤种较设计煤种偏差较大，烟尘量进一步增加，改变引风机运行工况，极易导致引风机的失速或抢风发生。除此之外，在冬季深度调峰时，不排除烟气入口温度低至低限值的危险，影响脱硝催化剂活性，导致脱硝投运率降低和环保排放超标。
7）脱硝系统对机组经济性的影响。我厂所用燃煤受实际运行工况影响，以后掺煤配煤方式并不固定，煤中成分含量多变，这为运行调整带来一定困难。特别在低负荷时期入炉风量相对煤量较多，锅炉氧量较大，燃烧生成NOx增多，喷氨量加大。而在锅炉运行方式中，当炉膛上几台磨煤机同时运行时（即B、C、E、F、G磨煤机同时运行时），火焰中心最高，与二次风量配比形成偏移，此时NOx生成最多。若脱硝出口NOx值控制不合理，会导致尿素热解耗量增大，增加运行费用，降低运行经济型。
四、防止风烟系统阻力增大的控制措施
1）提高空气预热器冷端蓄热元件温度，减轻或防止空气预热器发生堵灰现象，使空气预热器冷端蓄热元件温度高于烟气露点，硫酸蒸汽不能在金属表面凝结，也就不会发生腐蚀。在运行过程中，可根据一次风机、送风机入口温度及时投入和调整暖风器，保持空气预热器入口冷风温度在规程范围。
2） 运行中应加强对空气预热器出、入口一次风、二次风及烟气差压的监视，特别是在冬季气温急剧下降时更应注意。当发现空气预热器出、入口一次风、二次风及烟气差压异常时，应加强调整，采取加强吹灰等措施。
3）加强空气预热器的吹灰工作。应确保空气预热器吹灰器能够正常投入。吹灰前要将吹灰蒸汽疏水彻底排净。吹灰时尽量保持高一点的负荷，以保证受热面一定的壁温。同时吹灰蒸汽应保持足够的过热度，避免湿蒸汽经吹灰器进入空气预热器从而加剧堵灰。吹灰工作每班必须进行一次，并做好记录，发现缺陷及时处理。
五、结束语
随着火力发电厂脱硝系统的普遍投运，脱硝系统给机组带来的负面影响也不断凸显，本文通过分析脱硝系统投运后风烟阻力不断增大的原因，结合锅炉运行现状，从不同方面分析风烟系统阻力增大因素，提出针对性的预防措施，以改善运行条件，降低锅炉运行损耗，对提高机组安全稳定运行具有一定的参考价值。
参考文献：
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[2]侯晓东 王磊 烟气脱硝系统NH3逃逸对引风机运行的影响 2014（10）
[3]冷杰 王元 关于降低烟风系统阻力提高锅炉出力方法的探讨 1997 （01）
论文作者:刘明亮
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
标签：系统论文; 预热器论文; 烟气论文; 锅炉论文; 风烟论文; 空气论文; 硫酸论文; 《电力设备》2017年第35期论文;