摘要：脫硝系統投入后，空預器堵塞問題非常普遍，文章針對管式空預器堵塞問題進行了原因分析，提出了有效解決措施。

　　關鍵詞：脫硝；催化劑；空預器堵塞

　　1前言

　　在超低排放要求下，為保證氮氧化物不超標，在變工況運行時各廠或多或少的存在尿素或氨過噴情況。如長時間過噴，煙氣側就會形成硫酸氫銨粘結物附著在空預器表面，處理不及時或方法不得當，空預器會部分堵死直至被迫停爐。目前管式空預器堵塞問題已成為各廠攻關難題，目前大唐保定熱電廠經過技術改造和運行調整基本解決了管式空預器堵塞問題。

　　該電廠鍋爐為某股份有限公司超高壓、自然循環汽包爐、單爐膛、一次中間再熱、單鍋筒型結構、四角切圓燃燒方式、平衡通風、固態排渣、全鋼結構構架、懸吊結構、半露天布置燃煤鍋爐，采用低氮氧化物燃燒技術，中溫段空預器采用臥式布置，高溫段和低溫段空預器為立式布置。

　　2脫硝系統簡介

　　2.1脫硝系統工藝流程布置

　　大唐保定熱電廠10號、11號機組脫硝裝置采用（SNCR+SCR）混合法的脫硝工藝，還原劑采用尿素。脫硝工藝主要分為兩大部分。第一部分為SNCR，第二部分為SCR。在合適溫度區間的爐膛中噴入還原劑尿素，尿素在爐膛中分解為氨和異氰酸，并與煙氣中的NOx反應。未參加反應的氨氣逃逸至SCR反應器，與SCR反應器區的氨噴注射系統噴入所需要的氨一起，在反應器內的催化劑催化下進一步與煙氣中的NOx反應，從而實現SNCR＋SCR混合脫硝。

　　2.2脫硝SNCR工藝系統：

　　尿素SNCR的基本原理是在沒有催化劑的情況下，向850℃～1150℃爐膛中噴入還原劑尿素，還原劑“有選擇性”地與煙氣中的NOx反應并生成無毒、無污染的N2和H2O。

　　當用尿素作還原劑時其反應可表示為:

　　NH2CONH2→2NH3+HNCO

　　4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

　　2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

　　2NO+2HNCO+1/2O2→2N2+2CO2+H2O

　　SNCR法的NOx脫除效率主要取決于反應溫度、NH3與NOx的化學計量比、混合程度、反應時間等。SNCR工藝的溫度控制至關重要，若溫度過低，NH3的反應不完全，容易造成NH3逃逸；而溫度過高，NH3則容易被氧化為NO，抵消了NH3的脫硝效果。溫度過高或過低都會導致還原劑損失和NOx脫除率下降。

　　3脫硝系統投運后運行情況及出現的問題

　　3.1空預器嚴重堵塞運行中無法處理

　　該廠脫硝系統投入SNCR系統后，空預器堵塞嚴重，運行不到兩月機組因空預器堵塞無法繼續運行。詢問同類型機組運行情況，所發生的問題基本相同，尤其是投入SNCR后，空預器堵塞情況更加嚴重。因管式空預器布置在煙道內部，從外面無法疏通，只能停爐處理。停爐后發現右側中溫段臥式空預器管排基本堵死。

　　3.2投入SNCR系統后，SCR入口氮氧化物兩側偏差較大

　　剛開始投入SNCR時，SCR入口左側氮氧化物含量大于右側約200mg/Nm3，說明右側噴入尿素量較多，詢問廠家和其他電廠技術人員，對旋轉切圓燃燒方式鍋爐存在兩側偏差正常。

　　3.3尿素實際用量比理論用量明顯偏高

　　目前各廠氨逃逸率在線測量基本都不準確，只能通過尿素用量變化趨勢及計算理論消耗量綜合分析判斷尿素用量是否過量。該廠經過改造前后尿素用量對比，拋去超低排放影響，尿素用量比改造前高15%-20%。

　　3.4SNCR系統尿素用量增加值與氮氧化物降低值不成比例

　　一般認為SNCR系統多噴的尿素會流入到SCR系統繼續參與反應，在該廠實際運行中，增加SNCR系統尿素用量，SCR入口氮氧化物含量并不成比例下降，SCR反應器出口氮氧化物也不隨SNCR系統尿素增加量成比例下降。也間接說明SNCR系統過噴的尿素到SCR系統只有少部分繼續參與反應。

　　4空預器堵塞原因分析

　　4.1正常運行尿素用量過大

　　電廠聯系電研院分別測試了甲、乙反應器出口的逃逸氨濃度，部分位置大大超過了3ppm的設計要求。甲、乙兩側的逃逸氨濃度大增加了空預器積灰堵塞以及腐蝕風險，嚴重影響了機組的安全穩定運行。同時，通過氨逃逸測試結果，可以推斷出反應器內部存在煙氣短路或者催化劑失活情況。但為保證環保指標要求，電廠不得不繼續采取加大噴氨量的方法來降低氮氧化物的排放，長期運行后形成了惡性循環。造成尿素用量大的原因一是傳統觀念過多使用還原效率較低的SNCR系統，二是制粉系統磨煤機空煤等變工況造成氮氧化物瞬時超標不得不增大尿素用量。

　　4.2空預器布置影響

　　考慮到改造空間問題，中溫段空預器改為換熱效率較高的臥式空預器，因臥式布置管子背風面風速較低，大大增加了硫酸氫銨的粘結幾率，停爐檢查也顯示中溫段空預器基本堵死。

　　4.3空預器管壁溫度較低

　　該廠中溫段空預器入口風溫大約在110℃左右，出口風溫低負荷只有150℃左右，硫酸氫銨粘結物生成溫度就在150℃以下，這就大大增加了硫酸氫銨粘結物的生成。

　　5防止空預器的措施及在線清堵措施

　　5.1空預器防堵措施

　　a)運行時打開熱風再循環門，并增設暖風器，以提高進入預熱器的風溫。

　　b)氮氧化物超預警值后，首先增加SCR反應區尿素溶液量，如氮氧化物指標持續上升，再增加SNCR尿素溶液量，緊急狀態下可短時間打開SNCR旁路運行，待系統參數穩定后，及時恢復正常運行方式。

　　c)加強配煤管理，防止脂粉系統空煤、堵煤，保證制粉系統穩定運行。

　　d)跟調度勤溝通，盡量不在低負荷工況下長時間運行，防止空預器壁溫過低。

　　5.2空預器干燒措施

　　a)實驗表明硫酸氫銨粘結物在200℃左右是可以分解的，利用這一特性，該廠進行了空預器風道改造，在送風機聯絡風道處（爐前與爐后）安裝聯絡擋板各1個，目的是將甲乙兩側空氣隔斷。

　　b)正常運行時聯絡擋板為開啟狀態。通過對甲乙兩側低溫段空預器風溫偏差可以判斷哪側空預器堵塞。干燒時，將送風機出口聯絡擋板關閉時，通過調整兩側送風量的偏差，可提高單側預熱器管壁溫度至190℃以上，這樣附著在該側空氣預熱器管子外壁上的液態硫酸氫銨蒸發，減緩預熱器堵塞速度。

　　6結論

　　防止空預器堵塞先從預防做起，發現堵塞后，對該側空預器進行干燒，去除硫酸氫銨粘結物，可有效減緩空預器堵塞速度。該廠自施行空預器干燒措施至今六個月，未發生過因空預器堵塞被迫停爐情況，相比原來每兩三個月需停爐清理空預器效果明顯。