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蘭江水
【中國環(huán)保在線 技術(shù)前沿】隨國家節(jié)能減排工作的不斷深入，新版《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)要求，NOx排放限值為100mg/Nm³?，F(xiàn)在燃煤鍋爐均已安裝脫硝系統(tǒng)，其中絕大部分采用SCR脫硝方式，SCR脫硝方式運(yùn)行中必然發(fā)生部分氨逃逸。
逃逸的氨在空預(yù)器中與SO3生成硫酸氫氨，由于硫酸氨物理性質(zhì)較粘，易吸附煙氣中灰塵，造成空預(yù)器堵塞，嚴(yán)重影響脫硝機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文結(jié)合實(shí)例，通過對一起空預(yù)器堵塞案例的原因分析及處理過程，提出預(yù)防脫硝系統(tǒng)運(yùn)行造成空預(yù)器堵塞的控制措施，以消除或減少脫硝引起空預(yù)器堵塞的對機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響。
1空預(yù)器堵塞的現(xiàn)象及原因分析
1.1空預(yù)器堵塞參數(shù)變化
江蘇淮陰發(fā)電有限公司#4機(jī)組額定容量350MW，于2011年6月9日投產(chǎn)，投產(chǎn)時脫硝系統(tǒng)同時投運(yùn)。2013年11月份起，空預(yù)器差壓逐漸增大，至2014年3月份，在負(fù)荷到270MW時，空預(yù)器差壓大達(dá)2.78kPa，堵塞有關(guān)參數(shù)變化見表一：
從空預(yù)器差壓發(fā)展可看出，堵塞具有如下特點(diǎn)：
(1)A空預(yù)器堵塞情況較輕，B空預(yù)器堵塞較嚴(yán)重；
(2)堵塞發(fā)展很快，2013年11月20日，負(fù)荷280MW時，A、B側(cè)空預(yù)器煙氣差壓僅分別為0.92kPa、0.74kPa，到4個月后，2014年3月27日煙氣差壓已達(dá)到1.47kPa、2.40kPa。其中特別是B側(cè)空預(yù)器，堵塞明顯嚴(yán)重，造成B側(cè)煙氣流量減少，因而A引風(fēng)機(jī)煙氣通流量加大，電流明顯上升，由134A上升到160A。
(3)B空預(yù)器旋轉(zhuǎn)一圈的情況下，差壓呈周期性變化，大達(dá)2.78kPa，小達(dá)1.96kPa，說明B空預(yù)器局部堵塞嚴(yán)重。即便以小值比較，堵塞現(xiàn)象也較為明顯。
1.2空預(yù)器解體后堵塞情況
2014年4月大修期間，解體空預(yù)器蓄熱元件，發(fā)現(xiàn)堵塞情況主要集中冷段蓄熱元件約350mm以下部位，且堵塞物較硬。
1.3堵塞物化學(xué)分析
空預(yù)器冷端冷端密封板上均為結(jié)晶樣顆粒，且結(jié)晶物較為堅硬。通過對空預(yù)器冷端堵塞物質(zhì)取樣分析，顯示樣品30%以上成分為硫酸氫氨。
1.4空預(yù)器堵塞機(jī)理分析
空預(yù)器堵塞物化驗(yàn)表明30%以上為硫酸氫氨，由于硫酸氫氨的露點(diǎn)為147℃，現(xiàn)在大容量鍋爐回轉(zhuǎn)式空預(yù)出口煙氣溫度一般均為125℃左右。因而，必然在空預(yù)器冷端產(chǎn)生硫酸氫氨沉積。
煙氣經(jīng)過SCR反應(yīng)器和空預(yù)器熱段后，排煙溫度降低，當(dāng)溫度降至185℃以下時，煙氣中已生成的氣態(tài)硫酸氫氨會在空預(yù)器冷段的傳熱元件上凝固下來，造成空預(yù)器冷段積鹽與結(jié)垢，進(jìn)而影響空預(yù)器的正常運(yùn)行。經(jīng)驗(yàn)表明，當(dāng)氨的逃逸量為1μL/L以下時，硫酸氫氨生成量很少，空預(yù)器堵塞現(xiàn)象不明顯。
測試結(jié)果表明，若氨逃逸量增加到2μL/L，空預(yù)器運(yùn)行半年后其阻力增加約30%；若氨逃逸量增加到3μL/L，空預(yù)器運(yùn)行半年后阻力增加約50%，對引風(fēng)機(jī)也會造成較大影響。
因此，空預(yù)器堵塞的原因可以確定為因脫硝系統(tǒng)逃逸的氨與煙氣中的三氧化硫反應(yīng)生成硫酸氫氨，并在空預(yù)器冷段沉積，造成空預(yù)器堵塞。
