陕西北元化工集团股份有限公司 陕西神木锦界 719319
摘要：空气污染是当前严峻的生态环境问题，火力发电厂排放的烟气中携带的氮氧化物降严重污染大气，且极易形成酸雨。SCR脱硝装置具有良好的脱硝效果，火力发电厂锅炉安装SCR脱硝装置是大势所趋，但同时SCR脱硝改造后也面临着一系列问题，即脱硝如何优化运行、催化剂如何保养以及脱硝投运后对空预器安全运行带来的问题。目前，SCR脱硝系统运行还处于不是很成熟阶段，需要不断探索积累经验，不断地提高SCR脱硝装置的安全性和运行效率。
关键词：SCR脱硝系统；影响分析；催化剂；防范措施；空预器
前言
某化工100万吨／年聚氯乙烯循环综合利用项目配套热电厂的锅炉是由华西能源工业股份有限公司于2009年制造的4*480T/H高温、高压、自然循环、∏型布置、单汽包室内布置、紧身封闭、四角切圆燃烧、固态排渣的电站锅炉，锅炉房最高高度约60000mm，炉膛为宽度10400mm，深度10400mm的正方形炉膛，在由膜式水冷壁形成的炉膛上部布置全辐射式大屏过热器，折焰角上方布置高温过热器，水平烟道布置低温过热器。过热器采用两次混合，一次左右交叉，两级喷水减温。锅炉炉膛、过热器采用全悬吊结构。尾部布置省煤器和空气预热器，分别支撑在尾部构架上。我公司与2015年4月至9月，对四台锅炉全部进行了SCR脱硝改造。
1 SCR脱硝系统改造后对空预器、省煤器的影响及对策
SCR脱硝安装在空预器的前方，SCR催化剂的氧化特性能把SO2部分氧化成SO3，导致烟气中SO3浓度的增加。SO3能和逃逸的氨反应形成硫酸氢铵和硫酸铵，这些物质能从烟气中凝结并沉积，影响空气预热器传热性能。硫酸氢铵属于粘性物质，在温度146-207℃时，硫酸氢铵就变成粘稠状液体。含有高灰分的烟气经过空预器时，硫酸氢铵极易粘附在空预器管壁上，轻则引起空预器换热效率下降和烟道阻力增大，严重的情况下，诱发低温腐蚀及堵塞问题。我公司在SCR改造时，将下层空预器更换为搪瓷式空预器，在后期运行过程中，检查发现下层空预器出现堵塞现象。对此，应定期对SCR脱硝装置进行喷氨优化调整与性能评估试验，降低硫酸氢铵的生成。
对于进入催化剂的烟气温度有特定的要求，我公司规定为300-420℃。反应温度不仅决定反应速度，而且决定催化剂的反应活性。在烟气温度低于300℃时，烟气中容易生成硫酸氢铵，会造成空预器漏风、堵塞。在烟气温度大于420℃时，极易发生催化剂烧结问题，从而失去活性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆我公司在改造时，对省煤器进行了改造，增加了9组管屏，降低进入反应器的烟温，在后来实际运行过程中发现，进入反应器的烟温可控制在有效范围内，但造成了一、二次热风温度下降，燃烧恶化，后来经过计算，封堵新增省煤器管屏，烟温也可适应催化剂要求，逐渐利用停炉机会，对新增省煤器管屏进行了封堵。
2 SCR脱硝系统在运行过程中存在的问题及防范措施
2.1 催化剂发生堵塞、活性降低的原因：
1.在锅炉启停或低负荷运行时，烟气温度较低，湿度较大，催化剂基本处于冷态，烟气在经过催化剂表面时，有可能发生结露现象。锅炉在点火初期，柴油燃烧不完全，聚集在催化剂表面上，降低催化剂活性，甚至可能发生二次燃烧，导致催化剂烧结。所以在锅炉启停期间，严禁喷氨，防止烟气中生成硫酸氢铵，沉积在催化剂上，造成催化剂不可逆的活性降低。
2.脱硝投运时，烟气温度超出规定范围，在烟气超出规定范围时，应及时退出脱硝喷氨系统，防止催化剂活性降低。
3.锅炉在发生受热面泄漏时，此时烟气中含有大量蒸汽，携带蒸汽或水的烟气经过催化剂时，会使催化剂的寿命损耗速度增加，如操作不当，可能会造成催化剂的活性大幅度降低。
4.烟气中灰分过高，会造成喷氨量过大，同时，催化剂表面的积灰也会增多，最终形成搭桥，造成催化剂堵塞。
2.2 防范措施：
1.在锅炉启动初期，应投入风机暖风器，可适当提高进入催化剂的烟温，最大程度降低低温烟气对催化剂活性的损坏。在点火前，应清理油枪雾化片，并确保油枪雾化良好，减少柴油的不完全燃烧。等离子点火时，前期煤粉燃烧不完全，所以在锅炉点火前，应及时投入催化剂声波吹灰器。建议在省煤器出口至空预器安装烟气旁路，在启停期间切至旁路，减少低温烟气对催化剂的损坏。
2.烟气温度对催化剂的影响很大，尤其是在锅炉启、停和正常运行时烟温过高、过低及锅炉发生事故状态下烟气温度对催化剂的影响更大.当烟气中SO2浓度高于最低喷氨温度时，铵盐极易生成，应立即采取措施提高SCR反应器入口烟温，避免在最低喷氨温度下运行。
3.在锅炉发生受热面泄漏时，烟气中含有大量蒸汽，锅炉侧应立即申请停炉，脱硝退出运行，防止催化剂活性降低。在锅炉停运后，声波吹灰器不应退出运行，应持续运行，减少催化剂表层上的水汽。
4.及时了解锅炉用煤的煤质，在灰分增大时，及时增加蒸汽吹灰。在蒸汽吹灰时，要确保疏水温度达到200℃。在日常工作加，应严密监视声波吹灰器运行状况，杜绝出现不吹灰现象。
综上所述，SCR脱硝系统会对锅炉设备造成一些不良影响，影响到锅炉的安全运行，可能会降低锅炉运行的经济性，这就要求我们在日常运行过程中，严格执行操作规程，确保脱硝设备安全稳定运行。
参考文献：
[1]《某热电公司4*125MW机组运行规程 锅炉分册 》
作者简介：
贺荣，男，1983年12月出生，目前从事热电锅炉运行维护工作。
论文作者:贺荣
论文发表刊物:《防护工程》2019年12期
论文发表时间:2019/9/9
标签：催化剂论文; 烟气论文; 锅炉论文; 省煤器论文; 温度论文; 活性论文; 硫酸论文; 《防护工程》2019年12期论文;