某機組空氣預熱器在經(jīng)過一段時期的運行，因入爐煤硫粉、脫硝反應器入口氮氧化物非常高，并且氨氣噴出數(shù)量非常大，為此生成的硫酸氫氨引發(fā)的空氣預熱器出現(xiàn)嚴重堵塞的現(xiàn)象，煙氣進口差壓時常出現(xiàn)超標，以此對機組的出力造成了極大的影響。為此，本文針對鍋爐SCR煙氣脫硝空氣預熱器堵塞原因進行分析，同時提出具體的解決方法，望能夠給大家一定的參考借鑒價值。
1鍋爐SCR系統(tǒng)加裝后的運作機理鍋爐爐膛內(nèi)煙氣中的SO2約有0.5%～1.0%被氧化成SO3。加裝SCR系統(tǒng)后，催化劑在把NOx還原成N2的同時，將約1.0%的SO2氧化成SO3。在空預器中/低溫段換熱元件表面，SCR反應器出口煙氣中存在的未反應的逃逸氨(NH3)、SO3及水蒸氣反應生成硫酸氫氨或硫酸氨：NH3+SO3+H2O→NH4HSO42NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4當煙氣中的NH3含量遠高于SO3濃度的情況下，主要生成干燥的粉末狀硫酸氨，不會對空預器產(chǎn)生粘附結垢。當煙氣中的SO3濃度高于逃逸氨濃度(通常要求SCR出口不大于3μL/L)時，主要生成硫酸氫氨(ABS)，生成規(guī)律見圖1。
在150～220℃溫度區(qū)間，ABS是一種高粘性液態(tài)物質(zhì)，易冷凝沉積在空預器換熱元件表面，粘附煙氣中的飛灰顆粒，堵塞換熱元件通道，增加空預器阻力并影響換熱效果。硫酸氫氨造成的堵灰清除起來存在非常大的難度，在比較嚴重的狀況下需要停爐進行離線清洗。而只有了解空氣預熱器堵塞的原因，才能及時地采取針對性的解決方法。2空氣預熱器堵塞原因分析2.1入爐煤硫份高的影響為了能夠使得生產(chǎn)成本得到有效性地降低，整個機組運行過程當中，長期燃燒Sar≈1.3%的高硫煤，遠大于設計原煤硫份Sar=0.9%，導致原煙氣SO2濃度在2500mg/Nm3以上，流經(jīng)空氣預熱器中的煙氣有過多的SO3，容易與液氨反應生成硫酸氫銨，硫酸氫銨屬于一種有著較強粘性的一種物質(zhì)，其會慢慢地在空氣預熱器當中的換熱元件外表上不斷沉積，進而導致空氣預熱器發(fā)生堵塞的現(xiàn)象。2.2脫硝率過高的影響隨著目前國家對環(huán)保排放指標參數(shù)要求的嚴格化，考核的不斷加重，為能夠避免考核，整個機組的運行的過程當中，一般脫硝率會處在87%～95%的范圍，鍋爐噴入較多的液氨，會造成氨逃逸非常高的情況出現(xiàn)。在氨逃逸量較高的情況下其會與煙氣當中包含的SO3發(fā)生一定的反應生成硫酸氫銨，而液態(tài)硫酸氫氨極易附著在空氣預熱器傳熱元件表面，隨著慢慢地捕捉飛灰，逐漸會有融煙狀的積灰形成，久而久之便會導致整個空氣預熱器發(fā)生堵塞。2.3煙氣飛灰的影響此鍋爐設計燃煤灰分為Aar=11.8%，我們從2015年4～6月份入爐煤檢驗的報告統(tǒng)計中了解到：共有82天超出設計值，最高入爐煤灰分達到25%，高灰分運行是最終導致空氣預熱器發(fā)生堵塞的一個主要影響因素。2.4空氣預熱器冷端的吹灰壓力的影響因空氣預熱器設計方面存在問題，空氣預熱器的設計中僅包含蒸汽吹灰，并無高壓水沖洗。在空氣預熱器運行的過程當中，空氣預熱器吹灰次數(shù)平均一日兩次，吹灰蒸汽壓力達到1.7～1.8Mpa。因壓力過低，吹掃次數(shù)非常少，但是最終所達到的吹灰成效并不樂觀，極易導致空氣預熱器有堵塞的現(xiàn)象發(fā)生。2.5爐膛燃燒氧量的影響公司曾委托某研究所對機組熱力性能進行相關試驗，從而便發(fā)現(xiàn)，空氣預留器入口中煙氣氧測量與計算上存在一定的錯誤，其中顯示值非常低，這就會導致機組在正常運行的過程當中，實際氧量過高，從而便會生成非常多的Nox，為能夠保證脫硝率需增加液氨的數(shù)量，這樣便會造成氨逃逸過高的情況出現(xiàn)，2.6脫硝反應器入口NOx濃度的影響機組運行中，負荷率在超出75%額定負荷的情況下，脫硝反應器入口NOx濃度在310～350mg/Nm3之間，反應器入口NOx偏高，為能夠更好地確保脫硝效率，便需對液氨量進行添加，從而便會造成氨逃逸過高的現(xiàn)象出現(xiàn)。
2.7機組啟動過程中的影響
在一年當中，平均機組共啟停4次，并且，鍋爐從點火到發(fā)電機并網(wǎng)運行，最長一次時間共用50小時，鍋爐啟動過程中，爐膛溫度低燃燒不完全，造成燃料積存在尾部煙道，空易造成空氣預熱器堵塞。
3空氣預熱器堵塞具體解決方法
3.1將入爐的煤硫粉的設定值控制在Sar≯0.9%的范圍，盡可能地將原煙氣SO2的濃度掌控在＜1500mg/Nm3的情況，這樣便能夠很好的減少預熱器當中煙氣出現(xiàn)過多的現(xiàn)象；此外，需對脫硝系統(tǒng)中的噴氨量進行科學合理性的掌控，要確保脫硝率不可高出85%的范圍，盡可能地將其掌控在80%-85%之間，其中，氨逃逸不可高出3.0ppm，這樣才能夠?qū)碧右莅l(fā)生的可能性降到最低的程度。
3.2鍋爐停止期間，需對空氣預熱器進行持續(xù)性吹灰處理，鍋爐正常運行狀態(tài)下，要不斷強化對空氣預熱器冷段吹灰的處理，其中需將吹灰蒸汽壓力提升到2.5Mpa，平均吹灰次數(shù)每日不可小于4次。在高負荷階段，若空氣預熱器差壓非常大，那么則需要適當?shù)脑黾哟祷掖螖?shù)。
在磨煤機出力情況較好的情況下盡可能地不啟動頂層磨煤機，以免會有大量的一、二風量進入到爐膛當中，造成氮氧化物的生成，盡可能地將脫硝反應器入口的NOx濃度掌控在300mg/Nm3以內(nèi)的范圍。
3.3整個鍋爐運行的過程當中，可確保輕微缺氧的一種狀態(tài)，把脫硝反應器入口NOx濃度掌控在低于300mg/Nm3的范圍，千萬不能有過度缺氧運行的情況發(fā)生，可將脫硫吸收塔入口CO濃度的實際狀況作為參考，盡可能地把整個數(shù)值控制在150mg/Nm3以下；挑選最佳的煤種搭配方式，將入爐煤灰進行科學合理性的掌控，進行燃煤灰分的正確設計，將煙氣的飛灰量減少到最低的程度。
有效地利用好小修時間，增加空氣預熱器當中冷段高壓水沖洗，同時制定明確的沖洗機制。
3.4啟停爐地過程當中，盡可能地將并網(wǎng)時間縮減到最小，最好能夠掌控在十個小時的范圍。同時，需增加氧量，這樣才能夠達到完全性燃燒?？諝忸A熱器持續(xù)性吹灰，進而有效地縮減燃料積存于煙道的尾部。按照實際運行狀況及最終的檢查結果，在機組安排接下來的大修過程中，可在空氣預熱器冷斷選用“搪瓷”傳熱元件，搪瓷可以隔斷腐蝕物，并且要保證外表整潔，容易清掃干凈。
3.5對脫硝系統(tǒng)實施優(yōu)化處理，合理降低氨逃逸率。因脫硝系統(tǒng)氨逃逸過程中形成的硫酸氫氨會造成空氣預熱器有堵塞的現(xiàn)象發(fā)生，為此需對脫硝系統(tǒng)進行合理性的優(yōu)化，在脫硝率達到規(guī)定的基礎上，適當?shù)販p少氨逃逸數(shù)量，進而將空氣預熱器堵塞發(fā)生的可能性降到最低的程度。
4結束語
目前，脫硝鍋爐空氣預熱器堵塞的情況時有發(fā)生，這種現(xiàn)象的出現(xiàn)不但會造成設備的損壞，并且會給機組的經(jīng)濟效益造成極大的影響，需電廠承受巨大的經(jīng)營負擔。文章通過對鍋爐SCR煙氣脫硝空氣預熱器堵塞原因的分析，提出具體的解決方法，可將硫氨酸氫氨對空氣預熱器造成的影響減少到最低的程度，從而減少了空氣預熱器堵塞發(fā)生的可能，確保整個機組在安全的狀態(tài)下高效率運行，保證了電廠的經(jīng)濟效益。 來源:《電力設備》
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