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摘要：阐述了SCR脱硝装置投运后对空预器造成腐蚀和堵灰的原因。以及通过一系列运行措施和调整，探讨有效解决空预器结垢和堵灰的方法和途径。
关键词：烟气脱硝;选择性催化还原法（SCR）;空预器堵灰
1 我国是少数几个以煤为主要能源的国家，67%的NOX来自煤的燃烧，因此火电厂锅炉脱硝技术的广泛应用是控制我国大气中NOX排放的关键所在。近年来随着国家对环保要求的力度继续加大，越来越多的燃煤锅炉加装脱销系统。然而随着脱硝系统不断投运的同时，部分电厂却出现空预器严重堵灰的现象，而且有不断加剧的趋势，甚至最终不得不停炉进行空预器清洗消除。大唐鲁北电厂两台机组先后进行脱硝改造，自SCR脱硝系统投运以来，空预器多次出现蓄热原件冷端低温腐蚀堵灰现象，而且堵灰比较严重，且恶化速度较快，进入冬季环境温度下降时尤其明显。
大唐鲁北发电有限责任公司2×330MW锅炉为哈尔滨锅炉厂有限公司设计制造的HG-1020/18.58-YM23型锅炉，锅炉为亚临界参数、一次中间再热、单炉膛自然循环汽包锅炉。设计燃用烟煤，采用平衡通风、中速磨煤机组成的直吹式制粉系统、摆动燃烧器四角切圆燃烧方式，固态排渣煤粉炉，锅炉为全钢构架，炉顶为大罩壳，整体成倒U型布置。#1、#2炉增设烟气脱硝系统，采用选择性催化还原法（SCR）脱硝装置，在设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况（B—MCR）、处理100%烟气量条件下，脱硝效率不小于80%，催化剂按“2+1”布置，脱硝还原剂采用成品液氨。
2 举例说明我厂SCR脱硝系统投运后空预器各参数的变化趋势
我厂1号机组利用6月份临修期间对空预器进行了水冲洗处理，7月份开机以来，SCR脱硝系统一直处于投运状态，现将最近几月空预器运行参数进行汇总对比，分析空预器堵灰情况的变化趋势和影响因素（如表格中所示）：
时间 锅炉负荷率 A空预器进出口烟气差压 B空预器进出口烟气差压 A空预器进出口二次风差压 B空预器进出口二次风差压 A空预器进出口一次风差压 B空预器进出口一次风差压
% kpa kpa kpa kpa kpa kpa
6月（临修前） 83.5 2.35 2.33 1.63 1.42 1.76 2.17
7月（启动后） 80.1 1.12 1.29 1.09 1.05 0.82 1.41
8月 87.5 1.24 1.53 1.26 1.24 1.06 1.52
9月 89.5 1.37 1.89 1.38 1.4 1.23 1.82
10月 91.4 1.84 2.48 1.53 1.6 1.58 2.36
由统计数据可以看出，1号炉临修空预器高压水冲洗后，空预器进出口烟气差压、一、二次风差压都显著降低。至7月末，1号炉空预器积灰情况得以控制，无明显发展。
8月份1号炉锅炉负荷率上升7.4%，空预器进出口烟气差压、一、二次风差压都随之升高，B侧空预器烟气差压上升较为明显，两侧空预器随脱硝运行积灰情况均呈缓慢增长趋势。
9月份1号炉空预器进出口烟气差压、一、二次风差压均环比上升，B侧空预器烟气差压上升较为明显，除锅炉负荷率上升2%因素，主要原因还是脱硝运行喷氨流场不均造成氨逃逸偏高。此外随着环境温度降低，1号炉空预器漏风率高，冷端腐蚀积灰因素影响也会越来越大，需及早投入二次风暖风器运行。10月份空预器堵灰现象则更明显，且B侧空预器堵灰情况更为严重。
总结以上数据，我们基本得出以下几个观点：1）SCR脱硝系统的长期投运是造成此次空预器堵灰的主要因素2）空预器堵灰的严重程度随时间逐渐加剧，且根据现场运行经验与氨逃逸量密切相关3）环境温度降低会加剧堵灰现象。
3空预器堵灰的原理
3.1安装SCR脱硝系统后，在电厂空预器烟气环境下，SCR脱硝系统中逸出的氨气与烟气中的三氧化硫、水蒸气生成硫酸氢铵凝结物即
NH3+SO3+H2O----NH4HSO4
硫酸氢铵在不同温度下会呈现不同状态，在150-200℃范围内会成液态，这一温度正好是空预器的低温段。液态的硫酸氢铵具有很大的黏性，附着在空预器受热面上捕捉烟气中的飞灰，严重影响空预器的阻力和流通换热能力，同时再次加剧腐蚀和堵灰。
3.2 SO2在脱硝催化剂的作用下极易生成SO3，加速硫酸氢铵生成，同时也造成酸露点温度升高，因此容易加劇空预器酸腐蚀和堵灰。
3.3加装SCR装置后，烟气通过该装置阻力增加，造成SCR空预器热端压差增加了大约25%，空预器漏风率也随之增加，漏风增加进一步降低了空预器排烟温度，造成低温腐蚀。
综上分析，SCR脱硝装置投运后，反应生成的硫酸氢铵在空预器受热面上沉积是影响空预器堵灰的直接原因。影响硫酸氢铵生成的主要反应物有NH3、SO3和水蒸气，且低温对其影响较大，因此减少堵灰应从以上几个方面着手。
4 SCR脱硝装置投运后我厂防止空预器堵灰采取的措施
4.1加强入炉煤混配掺烧管理，严格控制入炉煤硫份不大于 1.0%、灰分不大于 30%。
从煤质成分上杜绝产生过多的硫氧化物，运行值长与燃料加强沟通，确保入炉煤的各项指标达到要求。根据美国巴威公司多年运行经验，对于含硫较低的燃煤，不大于3uL/L的漏氨率和不大于1%的硫氧化物的转化率是比较高的指标，作用也比较直接和明显。
做好入炉煤混配掺烧的同时，还要保证发热量和挥发份较高的煤种入炉，从而减少大量不完全燃烧产物的生成，达到抑止空预器堵灰的目的。
4.2加强SCR脱硝系统的维护
联系设备部热控专业将脱硝仪表定期标定工作周期由1个月改为2星期执行一次，保证各个测点测量的准确性，做到能测点能准确反应各部分参数，能对氨逃逸率进行准确监视;同时联系相关专业对脱硝系统进行优化，减小脱硝指标调整的滞后性以及自动投入的稳定性，保证自动装置能稳定可靠运行。
关键词：烟气脱硝;选择性催化还原法（SCR）;空预器堵灰
1 我国是少数几个以煤为主要能源的国家，67%的NOX来自煤的燃烧，因此火电厂锅炉脱硝技术的广泛应用是控制我国大气中NOX排放的关键所在。近年来随着国家对环保要求的力度继续加大，越来越多的燃煤锅炉加装脱销系统。然而随着脱硝系统不断投运的同时，部分电厂却出现空预器严重堵灰的现象，而且有不断加剧的趋势，甚至最终不得不停炉进行空预器清洗消除。大唐鲁北电厂两台机组先后进行脱硝改造，自SCR脱硝系统投运以来，空预器多次出现蓄热原件冷端低温腐蚀堵灰现象，而且堵灰比较严重，且恶化速度较快，进入冬季环境温度下降时尤其明显。
大唐鲁北发电有限责任公司2×330MW锅炉为哈尔滨锅炉厂有限公司设计制造的HG-1020/18.58-YM23型锅炉，锅炉为亚临界参数、一次中间再热、单炉膛自然循环汽包锅炉。设计燃用烟煤，采用平衡通风、中速磨煤机组成的直吹式制粉系统、摆动燃烧器四角切圆燃烧方式，固态排渣煤粉炉，锅炉为全钢构架，炉顶为大罩壳，整体成倒U型布置。#1、#2炉增设烟气脱硝系统，采用选择性催化还原法（SCR）脱硝装置，在设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况（B—MCR）、处理100%烟气量条件下，脱硝效率不小于80%，催化剂按“2+1”布置，脱硝还原剂采用成品液氨。
2 举例说明我厂SCR脱硝系统投运后空预器各参数的变化趋势
我厂1号机组利用6月份临修期间对空预器进行了水冲洗处理，7月份开机以来，SCR脱硝系统一直处于投运状态，现将最近几月空预器运行参数进行汇总对比，分析空预器堵灰情况的变化趋势和影响因素（如表格中所示）：
时间 锅炉负荷率 A空预器进出口烟气差压 B空预器进出口烟气差压 A空预器进出口二次风差压 B空预器进出口二次风差压 A空预器进出口一次风差压 B空预器进出口一次风差压
% kpa kpa kpa kpa kpa kpa
6月（临修前） 83.5 2.35 2.33 1.63 1.42 1.76 2.17
7月（启动后） 80.1 1.12 1.29 1.09 1.05 0.82 1.41
8月 87.5 1.24 1.53 1.26 1.24 1.06 1.52
9月 89.5 1.37 1.89 1.38 1.4 1.23 1.82
10月 91.4 1.84 2.48 1.53 1.6 1.58 2.36
由统计数据可以看出，1号炉临修空预器高压水冲洗后，空预器进出口烟气差压、一、二次风差压都显著降低。至7月末，1号炉空预器积灰情况得以控制，无明显发展。
8月份1号炉锅炉负荷率上升7.4%，空预器进出口烟气差压、一、二次风差压都随之升高，B侧空预器烟气差压上升较为明显，两侧空预器随脱硝运行积灰情况均呈缓慢增长趋势。
9月份1号炉空预器进出口烟气差压、一、二次风差压均环比上升，B侧空预器烟气差压上升较为明显，除锅炉负荷率上升2%因素，主要原因还是脱硝运行喷氨流场不均造成氨逃逸偏高。此外随着环境温度降低，1号炉空预器漏风率高，冷端腐蚀积灰因素影响也会越来越大，需及早投入二次风暖风器运行。10月份空预器堵灰现象则更明显，且B侧空预器堵灰情况更为严重。
总结以上数据，我们基本得出以下几个观点：1）SCR脱硝系统的长期投运是造成此次空预器堵灰的主要因素2）空预器堵灰的严重程度随时间逐渐加剧，且根据现场运行经验与氨逃逸量密切相关3）环境温度降低会加剧堵灰现象。
3空预器堵灰的原理
3.1安装SCR脱硝系统后，在电厂空预器烟气环境下，SCR脱硝系统中逸出的氨气与烟气中的三氧化硫、水蒸气生成硫酸氢铵凝结物即
NH3+SO3+H2O----NH4HSO4
硫酸氢铵在不同温度下会呈现不同状态，在150-200℃范围内会成液态，这一温度正好是空预器的低温段。液态的硫酸氢铵具有很大的黏性，附着在空预器受热面上捕捉烟气中的飞灰，严重影响空预器的阻力和流通换热能力，同时再次加剧腐蚀和堵灰。
3.2 SO2在脱硝催化剂的作用下极易生成SO3，加速硫酸氢铵生成，同时也造成酸露点温度升高，因此容易加劇空预器酸腐蚀和堵灰。
3.3加装SCR装置后，烟气通过该装置阻力增加，造成SCR空预器热端压差增加了大约25%，空预器漏风率也随之增加，漏风增加进一步降低了空预器排烟温度，造成低温腐蚀。
综上分析，SCR脱硝装置投运后，反应生成的硫酸氢铵在空预器受热面上沉积是影响空预器堵灰的直接原因。影响硫酸氢铵生成的主要反应物有NH3、SO3和水蒸气，且低温对其影响较大，因此减少堵灰应从以上几个方面着手。
4 SCR脱硝装置投运后我厂防止空预器堵灰采取的措施
4.1加强入炉煤混配掺烧管理，严格控制入炉煤硫份不大于 1.0%、灰分不大于 30%。
从煤质成分上杜绝产生过多的硫氧化物，运行值长与燃料加强沟通，确保入炉煤的各项指标达到要求。根据美国巴威公司多年运行经验，对于含硫较低的燃煤，不大于3uL/L的漏氨率和不大于1%的硫氧化物的转化率是比较高的指标，作用也比较直接和明显。
做好入炉煤混配掺烧的同时，还要保证发热量和挥发份较高的煤种入炉，从而减少大量不完全燃烧产物的生成，达到抑止空预器堵灰的目的。
4.2加强SCR脱硝系统的维护
联系设备部热控专业将脱硝仪表定期标定工作周期由1个月改为2星期执行一次，保证各个测点测量的准确性，做到能测点能准确反应各部分参数，能对氨逃逸率进行准确监视;同时联系相关专业对脱硝系统进行优化，减小脱硝指标调整的滞后性以及自动投入的稳定性，保证自动装置能稳定可靠运行。