摘要：目前燃煤电厂一般会利用烟气脱硝技术来处理烟气，这其中以选择性催化还原法为主，即SCR。而且通过在火电厂中加装SCR装置还能够实现对废气的有效净化，但在实际燃煤电厂烟气脱硝过程中易产生空气预热器堵塞问题，这种情况发生多是由于局部喷氨过量造成大量氨气逃逸，由此而造成空气预热器的冷段部分硫酸氢胺结晶出现堵塞，影响空预器的运行效果。文章从SCR的脱硝原理入手，分析了空预器堵塞原因，并进一步阐述了改善火电厂空预器堵塞的措施。
关键词：火电厂；空预器堵塞；原因；预防措施
0引言
火电厂SCR脱硝系统有效地降低了燃煤烟气的NOx气体排放，为洁净大气环境做出了贡献。但是不能否认的是，脱硝系统也对众多煤电企业带来了维护上的困难，以及成本上的增加。其中比较典型的如脱硝系统中必然发生氨逃逸，氨与烟道中SO3结合生成硫酸氢氨堵塞空预器，对火电厂运行造成不小的麻烦。
1空预器堵塞判断条件分析
空气预热器堵塞判断条件通常情况下，当出现空气预热器差压增大，排烟温度升高，一、二次风温降低，一、二次风压呈周期性摆动，引风机、送风机电流增加等现象时，即可认为是空气预热器堵塞。具体判定条件如下。
（1）锅炉机组满负荷时，空气预热器烟气进、出口差压一般为1.0～1.15kPa，该差压呈逐渐上升趋势且超过1.3kPa时。
（2）锅炉机组满负荷时，排烟温度正常为（125±5）℃，一次风温为（304±5）℃，二次风温为（322±5）℃；当排烟温度高于135℃，一、二次风温超出正常范围10℃时。
（3）机组稳定运行时，一、二次风压波动平缓，当波动幅度大于0.3kPa且成周期性摆动时。
（4）相同工况下，引风机耗电率增加0.15%，送风机耗电率增加0.02%以上时。
2改善空预器堵塞的措施
2.1控制SO3生成量
燃煤电厂发电过程中，在高温和氧浓度大的环境下，煤炉膛燃烧时间过久，其燃烧过程中产生的废气停留的时间也会较长，因此会导致烟气中SO3的浓度过高。为了能够针对这种情况进行有效控制，并对NOX等有害气体的形成进行有效控制，则应采用低氧燃烧法，通过在燃煤过程中降低氧气浓度，这样可实现对SO3的产生量进行有效控制。
2.2加强原煤管理和配煤掺烧
2.2.1控制氨逃逸量
在煤炭市场有所好转的情况下，继续优化进煤结构，进煤时充分考虑热值、灰分和硫的质量分数。控制入厂煤硫的质量分数低于1%，热值逐渐提高。因燃煤中硫的质量分数决定烟气中SO3的体积分数，而SO3的体积分数对NH4HSO4的生成有显著影响，所以对于不同的煤种，SCR装置的氨逃逸量控制也不同。日本和德国研究表明，当煤中硫的质量分数低于1%，控制氨逃逸的体积分数≤4×10-6；当硫的质量分数为1.5%，控制氨逃逸的体积分数≤3×10-6；当硫的质量分数为3%，控制氨逃逸的体积分数≤1×10-6。
2.2.2加强掺烧工作的管理
掺烧不能只考虑机组负荷和锅炉结焦问题，不同机组虽进行了脱硫扩容改造，但还需更深一步探讨掺烧煤中的硫燃烧所产生的SO2对催化剂和空气预热器安全运行的影响，以及掺烧后灰分对受热面的磨损、积灰堵塞及输灰的影响等问题。根据目前燃用的煤质，硫的质量分数在1%以下，灰分在28%以下，可基本满足运行要求。高负荷掺烧时一般是准煤消耗量较大，低负荷时尾煤掺入量较大。但尾煤的硫的质量分数平均在1.2%左右（甚至更高），而低负荷时烟温较低，接近硫酸蒸汽露点，因此有必要在低负荷时适当增加低硫煤的掺入量，控制入炉煤硫的质量分数在1%，减少SO2的生成，从而进一步控制空气预热器的低温腐蚀和NH4HSO4的凝结，防止空气预热器堵塞。
2.3合理投运空气预热器吹灰
2.3.1增加吹灰次数
目前，空气预热器吹灰方式为每天8：00和18：00各进行1次吹灰。
如暖风器进口温度和排烟温度之和低于136℃，在后夜增加1次吹灰，则可以减轻空气预热器积灰和NH4HSO4混合物的聚集。
2.3.2吹灰时保证疏水充分
吹灰器疏水位置应尽量接近吹灰器，且吹灰时充分疏水，空气预热器吹灰时疏水温度最高达260℃，可满足运行要求。当疏水温度达到260℃时，为保证疏水充分，部分火电厂将疏水母管加粗，而实际运营过程中，采取的措施是继续疏水5min。另外，应加强对吹灰器阀门的检查和维护，避免内漏，防止吹灰器进不到位，失去吹灰效果。
2.4合理投运暖风器并保证其稳定运行
2.4.1及时停运暖风器
未投入脱硝系统前，每年11月初需投入暖风器，在此期间，空气预热器入口风温夜间偶尔会低于最低冷端综合温度。投入脱硝装置后，应及时停运暖风器，维持空气预热器入口风温在25℃以上（低负荷时可适当提高）。
2.4.2加强暖风器的运行维护
运行中避免大开、大关供汽、疏水门，防止暖风器系统泄漏。加强暖风器疏水泵的维护，防止疏水不畅造成暖风器解列。
2.4.3优化辅汽系统
对不同位置的锅炉辅汽系统进行优化，保证辅汽实现四段抽汽供汽。系统优化前，锅炉因采暖分汽缸负荷多、压力低，辅汽联箱一直由二段抽汽供汽，而二段抽汽的蒸汽温度较四段抽汽低约60℃，造成暖风器入口风温经常低于10℃。系统优化后，采暖分汽缸直接由二段抽汽供汽，同时也能保证四段抽汽接带一、二次风暖风器，提高了空气预热器入口风温。
2.5定期冲洗空气预热器
在机组调停时，对空气预热器进行低温段和中温段检查。检查NH4HSO4的集聚和堵灰情况，必要时进行水冲洗（严重时应进行高压水冲洗），冲洗后需充分干燥。由于NH4HSO4溶于水后有腐蚀作用，冲洗时应调整水的pH值。
2.6空预器改造
（1）提高空预器低温区材料质量的需求。为了预防空预器堵塞情况，宜选择有效的材料，特别是宜选择一些具有较高抗腐蚀性和不易结露的材料用于空预器的低温区。传统的SCR脱硝装置一般构成材料为钢材，钢材抗腐蚀能力无法满足脱硝系统选择需求，因此当前市场上新研发出来的搪瓷管空预器采用了新的防腐工艺，将一层特殊的无机瓷釉涂抹在钢管上，在防腐性能和耐磨损等方面表现十分突出，而且其表面通过特殊加工，更具光滑性，不易产生积灰问题，且便于清洗。但在选择这种类型的空预器时，需要选择具有较存搪瓷层且没有裂纹的产品，这样空预器的使用寿命才能得到有效的保证。（2）增加空预器表面的洁净度。由于硫酸氢钠具有较强的吸附能力，针对空预器表面灰尘进行定期清理，可以保证其表面的光滑度，对于堵塞物的产生具有较好的预防效果。一旦空预器上存在部分堵塞物时，在传统清灰基础上，还需要利用高强度高压水和高压蒸汽对其进行清洗，确保达到较好的清洁效果。（3）增强密闭性。当空预器密闭性能较差时，不仅会影响传热效果，同时环境温度也会下降，影响催化剂的活性，会导致空预器堵塞情况加剧。另外，在定期针对空预器检修和检查时，需要针对泄漏的空预器管束采取盲堵措施，必要时还要对空预器进行更换。
3结束语
在实际火电厂运行过程中空预器堵塞问题过于复杂，其与许多因素都具有一定的关系，因此在具体处理过程中，火电厂需要做好空预器堵塞的预防工作，具体可以从技术和管理两方面采取有效的措施，合理解决空预器堵塞问题，保证火电厂机组安全、稳定的运行，促进火电厂的可持续发展。
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