张孟
黄河西宁热电有限责任公司 青海，西宁 810000
摘要：随着经济社会的发展与科学技术的进步，民众的生活水平不断提升，电力需求日益增长，电力行业获得了长远持续的发展，但相较于其他新能源，火电厂仍是我国电力的主要提供方，其能源消耗以煤炭为主，在电力生产过程中会产生大量含有二氧化硫、二氧化碳等物质的烟气，这不仅会严重污染空气环境，还会对人体健康造成十分不利的影响。现阶段，大部分火电厂都引入了烟气脱硝装置，但相关研究表明烟气脱硝装置的引入会对火电厂锅炉的正常运行造成一定的影响。鉴于此，本文先是阐述了什么是烟气脱硝装置，又详细探究了烟气脱硝装置对锅炉运行的影响，仅供相关人员进行借鉴与参考。
关键词：火电厂；烟气脱硝装置；锅炉运行
1烟气脱硝装置的概述
在目前的火电厂烟气脱硝装置利用中，常见的烟气脱硝方法主要有还原法、半干湿处理法等。其中，还原法烟气脱硫主要用于脱出火电厂烟气中含有的氮氧化物，其在应用的过程中又分为选择性催化还原法、选择性非催化还原法等。该类技术通过对氨或者其他的衍生物作为错话还原剂，使得还原剂与烟气中的氮氧物质发生反应，从而生成二氧化氮还原反应。这种技术在应用中，其生成的物质主要以氮气和水为主，从而达到脱硝的目的。选择性催化还原反应在应用中，脱硝装置的工作效率可高达90%以上，因此被广泛的应用在国内各地的火电厂烟气脱硝工作中，但是其具备着投入成本高、占地面积大的缺陷，在一些小型的电厂无法得到有效的应用。而选择性非催化还原技术则在这种中小型火电厂中得到有效利用，这是因为这种技术与选择性催化还原法相比有着成本低、占地少的优点，但是其工作效率明显地下，仅仅在50%左右。
2火电厂烟气脱硝装置对锅炉运行的影响
近年来，随着经济社会的快速发展，民众的生活水平不断提升，用电需求不断增加，但由于各项主客观因素的影响，我国现阶段的火电厂对烟气的处理还存在一定的不足之处，无法做到完全、彻底的处理，进一步加剧了空气（环境）污染。相关调查研究表明，烟气脱硝装置的引入不可避免地会对火电厂的正常运行造成一定的影响，现就对所产生的影响进行详细的探讨。
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。分析结果表明，与蜂窝状催化剂相比，板式催化剂在催化过程中具有更高的柔性水平，应用板式催化剂开展相关催化工作，飞灰颗粒堵塞问题出现的几率自然较低，另外，选择板式催化剂作为催化的主要材料，无需相关人员对其进行频繁的清扫和维护，这也是板式催化剂与包括蜂窝状催化剂在内的其他催化剂相比，具有的较为明显的优势之一。
在应用板式催化剂完成烟气脱硝工作时，如果想要保证其所具有的作用能够被完整呈现，相关人员需要配置十六只具备伸缩功能的吹灰器，并根据技术标准将其布置为二层结构。在将反应器正式投入运行后，相关人员不仅需要利用蒸汽机定期完成吹灰工作，还需要将导流板增设于反应器的烟道之中，这一环节的目的主要是对烟气流向进行疏导，并对减少飞灰沉积所具有的价值进行充分发挥。
2.2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。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℃，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。
2.3空预器的堵塞及腐蚀
在火电厂选择性催化还原工艺的运行过程当中，由于存在SO3成分，则会导致烟气酸露点温度的显著提高，下游设备受到酸腐蚀的可能性较大。若催化还原反应器出口逃逸NH3量大小控制不当，则这部分NH3会直接与烟气中含有的SO3成分形成反应，按照如下关系生成NH4HSO4以及（NH4）2SO4： NH3＋SO3＋H2O→NH4HSO4； 2NH3＋SO3＋H2O→（NH4）2SO4； 以上反映过程中NH4HSO4以及（NH4）2SO4均属于硫酸盐类物质，且具有易腐蚀以及易粘接的特点。在增设烟气脱硝装置后，NH4HSO4以及（NH4）2SO4会直接附着在空预器换热元件上，导致空预器换热面易受到腐蚀、堵塞等问题的影响，空预器换热面的整体运行性能及安全性也无从得到保障。 从这一角度上来说，为了预防火电厂锅炉设备运行在增设烟气脱硝装置后产生质量或安全方面的问题，避免NH4HSO4以及（NH4）2SO4在空预器的沉积与粘附问题，可采取的措施有以下几个方面：1）从改进材质属性的角度入手，将火电厂空预器冷端换热元件材质更改为搪瓷耐腐蚀性材质，以达到提高其耐腐蚀性能的目的；2）改造空预器冷端吹灰器行程，如从原有的1.2m行程提高至2.0m，通过延长空预器冷端吹灰形程的方式，达到提高吹灰压力蒸汽的目的，以免空预器冷端因积灰或低温腐蚀等质量问题对锅炉运行产生不良影响。
结语
总而言之，在火电厂锅炉的运行过程中会受到烟气脱硝装置的影响，烟道系统的阻力增加、反应器催化剂阻塞、空预器堵塞腐蚀等问题逐渐出现，严重降低了锅炉的运行效率。因此，工作人员要在全面考虑烟气脱硝装置对锅炉运行影响的基础上对其进行科学合理的设计，精确计算预留位置，缩短烟道长度以减少散热面积，在有效保证锅炉运行经济安全的前提下尽可能减少火电厂烟气对生态环境的破坏，实现火电厂的可持续发展。
参考文献：
[1]冯平. 火电厂烟气脱硝装置对锅炉运行的影响[J]. 南方农机,2016,47(01):88.
[2]康继军. 火电厂烟气脱硝装置对锅炉运行影响的思考[J]. 科学技术创新,2017(36):23-24.
[3]关晓磊,刘超,王晓旭. 电厂烟气脱硝装置对锅炉运行的影响研究[J]. 科技与企业,2014(12):374.