宁夏国华宁东发电有限公司 宁夏银川 750408
摘要：在火电厂中，所应用的烟气脱硝装置为脱除烟气中的氮氧化合物，可通过选择性催化/非催化还原技术手段来实现。上述技术手段将氨或者其衍生物作为还原剂并喷入烟气内，促使烟气中的氮氧化物与还原剂发生还原反应，产生无毒无害的水以及氮气，达到理想的氮氧化物脱除效果。相较于选择性非催化还原技术而言，催化还原技术下的脱硝有效率可达到90％以上，能够使火电厂所产生烟气满足环保排放标准。
关键词：火电厂；烟气脱硝；锅炉运行；影响
一、烟气脱硝装置的概述
通过调查可以发现，现阶段大部分火电厂在对烟气脱硝装置进行利用时，往往将还原法和半干湿处理法作为首选，而还原法的应用，主要针对的是火电厂烟气内含量较大的氮氧化物，在对还原法进行应用时，根据实际需求又可将其分为选择性非催化以及选择性催化还原法两种。还原法的原理是将氨或相应衍生物作为反应所需的还原剂，以此来完成针对二氧化氮所生成的还原反应，实践结果表明，在对其进行实际应用时产生的物质主要分为水和氮气，脱硝的目的自然得到了有效的实现。在对选择性的催化还原反应进行应用时，所应用脱硝装置的效率往往可以达到90豫或以上，正是因为该法具有极高的脱硝效率，因此，现阶段已经被广泛应用在各个火电厂之中，当然该法存在的不足也是极为明显的，具体体现在成本高以及占地面积较大这两个方面，也就是说对中、小型火电厂而言，该法所具有的作用难以被完整的呈现出来。与选择性的催化还原反应不同，选择性的非催化还原反应普遍适用于各中、小型火电厂，并在中、小型火电厂中发挥了应有的作用，这主要是因为该法与选择性的催化还原法相比，具有占地面积小和成本较低的优势，随之而来的问题就是工作效率的下降，该法所具有的脱硝效率仅为50豫，明显低于选择性催化还原法的90豫。
二、锅炉运行过程中，烟气脱硝装置产生的影响
2.1反应器催化剂的阻塞
当选择性的催化还原工艺在火电厂内部得到应用时，需要相关人员注意一点，由于该工艺的应用需要对烟气脱硫装置进行增设，因此，可能导致催化剂表面有粉尘、化合物堆积，引发催化剂毛细孔出现堵塞或活性成分被覆盖的问题，进而给催化反应带来一系列的不良影响。实践结果表明，由于催化剂和阻隔反应物接触，导致自身活性降低的问题，具体表现在飞灰颗粒的沉积堵塞方面。催化剂表面微孔较易由于飞灰颗粒的沉积而出现堵塞问题，另外受毛细管作用的影响，固体颗粒较易出现结垢凝结的现象，这也会导致催化剂表面微孔被堵塞，进而对火电厂内部锅炉装置运行的安全性带来不良影响。因此，该类问题需要相关人员引起重视，如何解决上述问题自然成为了现阶段各火电厂及相关人员研究的重点。
2.2省煤器出口水温升高
随着烟气脱硝装置被投入使用，高温省煤器所对应的吸热面积，较之前相比具有明显的增加，由此而引发的问题即为出口处水温升高。通过实验可以发现，经过改造的省煤器出口处水温平均高于改造前省煤器出口处水温27益，也就是说，改造后出口处水温更加接近饱和温度，因此，无论是锅炉的自然水循环，还是汽包所出口蒸汽的整体质量，都会受到烟气脱硝装置的影响。
2.3烟道系统阻力的增
加。通过调查可以发现，在大多数火电厂中，烟气脱硝装置所对应反应器的位置多集中在省煤器出口前方高灰尘区域和空预器的入口处，由此而引发的问题就是，随着烟气脱硝装置被投入使用，包括局部阻力、沿程阻力、催化剂阻力在内的需要烟道承担的阻力较之前相比均有所增大。需要相关人员明确的内容还包括，催化剂在烟气脱硫的反应器内部，通常会被设置成2+1的分层结构，且烟气流动速度值被设定为6m/s，催化剂模件与标准尺寸要求相符，另外，通过实验还可以发现，处于反应状态下的催化剂烟气阻值通常为200Pa，这一数值同样是需要引起注意的。在将烟气脱硝装置与火电厂系统的各个部分进行结合后，尾部烟道会随之增加，由此而产生的问题就是锅炉散热损失的提高，与此同时，位于空预器入口处的烟气问题较布置前也出现了明显的下降，差异值约为5益，无论是烟气脱硝装置在运行过程中对应的一次风温还是二次风温，都会受上述因素影响而有所降低，空预器冷端所对应的烟气温度自然也会受到明显的影响。
2.4制粉系统出力降低。在完成针对尾部
受热面所开展的选择性催化还原改造工作之后，在额定负荷条件下，高温省煤器出口处烟气的实际温度与改造前的温度相比具有明显的下降，通过实验可以发现，下降的温度高达40益，空气预热器所具有的吸热量也受此影响而有所减少。经过改造的磨煤机，与改造前磨煤机相比最明显的区别体现在入口风温的方面，改造后磨煤机的入口风温较之前相比普遍存在30益至40益的下降，由此而引发的问题即为制粉干燥出力不足。与此同时，为了在最大程度上保证选择性催化还原所对应烟气脱硝装置氮氧化物的含量符合相关标准，在对双制粉系统进行运行的过程中，工作人员应当关闭小排粉机入口处的风门，并强化对制粉系统所对应通风量进行控制的力度，实践结果表明，对上文所提及措施进行有效落实，可以保证制粉系统出力有6豫左右的降低。
2.5空预器的腐蚀和阻塞。随着选择性的催化还原工艺在火电厂内被应用，SO3的存在，会直接导致烟气酸露点所对应温度的提高，酸腐蚀对下游设备的影响也会有所增加。如果无法对由反应器出口所逃逸NH3的量进行有效控制，所逃逸出NH3便会与SO3发生化学反应，生成（NH4）2SO4和NH4HSO（4化学反应式如下），二者均属于典型的硫酸盐物质，也就是说，具有易粘接、易腐蚀等诸多特性。在完成对烟气脱硝装置进行增设的工作后，上文所提及硫酸盐物质便会附着于空预器的换热元件之上，无论是堵塞还是腐蚀的问题，都较易在发生在空预器的换热面上，空预器换热面安全性和运行性能也就无法得到应有的保障。
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通过上文的分析可以看出，想要避免火电厂内锅炉设备由于烟气脱硝装置的增设，导致运行过程中面临安全或是质量等方面的问题，关键是避免反应后生产的硫酸盐物质沉积或粘附在空预器上，因此，相关人员可以从以下两个方面着手对这一问题进行解决：首先，对材质属性进行改进，选择具有较强耐腐蚀性的搪瓷材质作为空预器冷端所应用换热元件的主要材质，这样做能够在很大程度上提高换热元件所具有的耐腐蚀性；其次，对空预器冷端所对应吹灰器的形成进行改造，例如，将行程由1.2m提升到2m，实践结果表明，这一做法可以保证吹灰压力所对应蒸汽得到显著提高，空预器冷端由于低温腐蚀、积灰等问题的存在，导致锅炉在运行过程中受到不良影响的几率自然有所下降。
三、结论
综上所述，受烟气脱硝装置影响，处于运行状态下的锅炉往往会面临系统阻力增加、空预器腐蚀、阻塞以及催化剂阻塞等诸多问题，进而导致运行效率出现明显的下降。因此，相关人员在针对应用于火电厂内部的烟气脱硝装置展开设计工作时，应当明确该装置可能对锅炉运行产生的影响，再以此为基础选择最符合火电厂需求的脱硝装置及方案，在提高脱硝效率的同时，保证处于运行状态下的锅炉，无论是安全性还是经济性都不会受到不必要的影响。
参考文献：
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