本方法從熱二次風再循環(huan)、脫硝煙(yan)氣旁(pang)路、送引風機協(xie)同(tong)調整，提(ti)(ti)高排煙(yan)溫(wen)度，整體(ti)提(ti)(ti)高空(kong)(kong)預(yu)器運(yun)行(xing)溫(wen)度，同(tong)時通過(guo)低省控(kong)制空(kong)(kong)預(yu)器出(chu)口溫(wen)度，減少對(dui)電除塵(chen)(chen)及后(hou)續(xu)設備影響，通過(guo)具體(ti)實踐克服了(le)(le)空(kong)(kong)預(yu)期電流波動，爐膛氣溫(wen)偏(pian)差，電除塵(chen)(chen)入口煙(yan)溫(wen)過(guo)高等難題。有效(xiao)了(le)(le)遏制并控(kong)制了(le)(le)硫酸氫銨堵塞的發展(zhan)趨勢(shi)，保證了(le)(le)機組(zu)長時間運(yun)行(xing)后(hou)帶負(fu)荷(he)能(neng)力。

1 概(gai)述

對于SCR法煙氣(qi)脫硝，氨氣和NOX不能能全部混合，逃逸是不可避免的，當逃逸率超標時氨氣與三氧化硫反應生成硫酸氫銨堵塞空預器。硫酸氫銨因其特殊物理性質，極易吸附并粘結在空預器換熱元件上，常規的蒸汽吹灰和激波吹灰難以去除。

目前解決(jue)辦法有在線高壓水(shui)沖洗(xi)(xi)，由于在機組運行期間(jian)進(jin)行沖洗(xi)(xi)，對(dui)空預器(qi)(qi)及其后電(dian)除(chu)塵(chen)安(an)全有較大(da)影響，極易發生空預器(qi)(qi)電(dian)流波(bo)動大(da)而跳閘(zha)，有較大(da)安(an)全風險，對(dui)設備和機組工況(kuang)要求(qiu)較為苛刻(ke)，在公司#4爐運行期間曾進行過實驗，空預器曾發生電流波動超過額定值，壓差減小效果不明顯而未繼續實施。

大唐三(san)門峽發電(dian)有限責任(ren)公(gong)司(si)的2臺630MW——HG-1900/25.4-YM4型鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責任公司利用英國三井巴布科克能源公司(MB)的技術支持，進行設計、制造的。鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運行帶內置式再循環泵啟動系統的本生(Benson)直流鍋爐，單爐膛、平衡通風、固態排渣、全鋼架、全懸吊結構、π型布置。鍋爐島為露天布置。

鍋(guo)爐燃用義馬和三門峽當地(di)混煤、常村煤及銅川煤。30只低NOX軸向旋流燃燒器(LNASB)采用前后墻布置、對沖燃燒，6臺ZGM113N中速磨煤機配正壓直吹制粉系統。

大唐(tang)三門峽發電(dian)有限責(ze)任公(gong)司2臺630MW鍋爐于2014年完成脫(tuo)硝改造，最初設計排(pai)放值(zhi)為小于200mg/Nm3。采用的選擇性催化還原法SCR脫硝工藝，SCR反應器布置在鍋爐省煤器出口和空氣預熱器之間，設計有三層催化劑層，要求運行溫度在300℃-400℃范圍，針對鍋爐低負荷及深度調峰情況SCR入口煙溫不到300℃問題，脫硝入口設計煙氣旁路，鍋爐水平煙道后部引出高溫煙氣進入SCR入口與原煙氣混合后，保證SCR脫硝反應溫度在設計范圍內。

SCR煙氣脫硝系統(tong)(tong)的還原(yuan)劑(ji)(ji)采用液氨，II期2臺鍋爐的脫硝系統(tong)(tong)共用一(yi)個還原(yuan)劑(ji)(ji)儲存(cun)與供應系統(tong)(tong)，在脫硝反(fan)應器進、出口安裝實(shi)時監測裝置，具(ju)有就地和遠(yuan)方(fang)監測顯(xian)示功能，監測的項目(mu)包括：進出口NOX、煙氣流(liu)量(liang)、煙氣溫度、O2、NH3逃逸(yi)、差壓等(deng)。

針對(dui)硫酸氫銨堵塞問題，空預(yu)器更換兩段(duan)式換熱元件，中(zhong)溫(wen)段(duan)和低(di)溫(wen)段(duan)一(yi)體化，但(dan)#4機組改造后運行一段時期后，空預期堵塞現象嚴重，引風機入口負壓已到極限值，爐膛負壓大幅波動  。2015年根據河南省政府藍天行動文件要求，河南省內所有火電機組必須逐步達到超低排放標準。

#4機(ji)組在(zai)2015年12月份完(wan)成超(chao)凈排(pai)放(fang)改造后，為了控制(zhi)出口不(bu)超(chao)過50mg，  必然會加大噴氨量來控制(zhi)排(pai)放(fang)。硫酸氫銨堵(du)塞(sai)的問題進一步嚴重。在(zai)機(ji)組啟動(dong)運行僅36天(tian)后，就出現(xian)了空預器壓差(cha)急(ji)速增大，爐膛負(fu)壓波(bo)動(dong)，日常性(xing)的蒸汽和激波(bo)吹灰(hui)不(bu)能遏制(zhi)空預期壓差(cha)發展。

2016.3.12.#4機組啟動后第(di)36天，#4B空預(yu)器壓差情況，最大值4.6Kpa。

2 硫酸氫(qing)氨生成原理(li)及危害

硫酸氫氨的(de)生成作為選擇(ze)性(xing)催化還原法SCR脫硝的副反應，與煤種硫份和SCR未反應完全逃逸到煙氣中NH3有直接關系。

通常情況硫酸氫氨露(lu)點為147℃，當環境溫度達到此溫度時，硫酸氫氨以液體形式在物體表面聚集或以液滴形式分散在煙氣中，硫酸氫氨是一種粘性很強的物質，極易粘附在物體上難以去除，而且有較強的吸潮性，當溫度繼續升高至250℃以上，硫酸硫酸氫氨由液態升華為氣態。

鍋爐空預器(qi)運行溫度梯度一般在120℃-300℃，硫酸氫氨的物理性質和決定隨著煙氣溫度在空預器中大幅降低在空預器中低溫區域沉積，未沉積的硫酸氫氨吸附在煙氣中煙塵轉換為固態，在電除塵中進行除去[1]。

防止硫酸氫氨(an)的生成主要有(you)控制氨(an)逃(tao)逸率和降低入爐煤硫份。鍋爐運行(xing)中氨(an)逃(tao)逸超標的主要原因(yin)有(you)以下幾種，一是(shi)脫硝煙氣流場不(bu)均(jun)勻，造成局部噴氨(an)量過大引起(qi)逃(tao)逸;二是脫硝噴嘴未針對煙氣流場進行調整，造成NH3濃度場分布不均;三是對氨逃逸率監視手段有限;四是空預器堵塞后，煙氣量減少、排煙溫度降低擴大了硫酸氫氨的沉積區域;五是機組一直低負荷運行排煙溫度偏低，也擴大了硫酸氫氨的沉積區域;六是機組負荷波動頻繁，NOX生成隨負荷變化而變化，噴氨調節存在一定的滯后性，造成過噴現象。

硫酸氫氨沉積在空預器中(zhong)，造(zao)成空預器堵塞(sai)，對(dui)鍋爐安(an)全(quan)運行(xing)有極大的危害：一是(shi)由于兩臺(tai)空預器阻力不同，造(zao)成低負荷、低煙氣量(liang)時引風(feng)機(ji)發(fa)生搶風(feng)現(xian)象，造(zao)成爐膛負壓大幅波動，危及(ji)機(ji)組(zu)安(an)全(quan)運行(xing);二是由于空預器的堵塞不均勻，引起一、二次風壓和爐膛負壓周期性波動;三是空預器阻力增大后風煙系統電耗增大;四是空預器堵塞后阻力增大，局部煙氣流速變快，空預器蓄熱元件磨損加劇，嚴重時會造成蓄熱元件損壞;五是空預器堵塞造成煙氣系統阻力增大，引風機出力無法滿足機組滿負荷運行，造成機組限出力;六是最終很可能由于空預器堵塞機組被迫停運檢修[2]。

3 解(jie)決(jue)硫酸(suan)氫(qing)氨造成空預器(qi)堵塞問題(ti)原理(li)及方法(fa)

3.1 解決思路

針(zhen)對硫酸(suan)氫銨的物(wu)(wu)理性(xing)質，發現(xian)(xian)根據溫(wen)度不(bu)同(tong)(tong)，呈(cheng)現(xian)(xian)不(bu)同(tong)(tong)的物(wu)(wu)理狀態，在(zai)147℃以下，呈現堅固的固態;在147℃-250℃范圍內，呈現稱嚴重的鼻涕狀態，常規的蒸汽吹灰和激波吹灰難以去除，在250℃以上升華。由于空預器溫度梯度變化從320℃-120℃之間，這使得極易吸附并粘結沉積在空預器換熱元件中部[3]。

由于(yu)這種相變在(zai)(zai)(zai)(zai)短時(shi)間是可逆的，因此提高運行溫度，改(gai)變沉積區域(yu)，對已(yi)經沉積在(zai)(zai)(zai)(zai)受(shou)熱面的硫酸(suan)氫(qing)(qing)銨再溶解升華，改(gai)變其沉積區域(yu)，盡量(liang)使其粘在(zai)(zai)(zai)(zai)灰(hui)(hui)上，而在(zai)(zai)(zai)(zai)下部空預器元件為一體(ti)化，不利(li)于(yu)硫酸(suan)氫(qing)(qing)氨的粘結，隨著煙氣冷(leng)卻，硫酸(suan)氫(qing)(qing)銨固化并隨煙塵早電除塵除去。針對硫酸(suan)氫(qing)(qing)銨掛(gua)灰(hui)(hui)主要兩段之間部位，提高溫度使得過(guo)程后移，而后面條件不利(li)于(yu)沉積在(zai)(zai)(zai)(zai)受(shou)熱面上，所(suo)以進行了去除。

3.2 提高煙(yan)溫治理硫酸氫銨堵塞(sai)可行性分析

提高煙(yan)溫(wen)會(hui)來造成空預器整體運(yun)行(xing)溫(wen)度區間的改變，空預器工作溫(wen)度從原來的350℃-120℃(煙氣側)，預計將會提升到380℃-230℃，之后各個運行設備運行溫度均會發生改變，因此煙溫改變后設備是否能安全運行，直接關系到治理方案是否可行。

(1)設備安全運(yun)行溫度極限考察，確定提高煙溫的(de)邊(bian)界(jie)條件。

通(tong)過查閱(yue)空預器(qi)說(shuo)明書、低溫(wen)省煤器(qi)、電除塵、引風(feng)機、脫硫吸收(shou)塔運行說(shuo)明書，空預器(qi)蓄熱(re)片為普通(tong)碳鋼變(bian)形溫(wen)度為420℃，表面噴涂陶瓷的冷端蓄熱元件爆瓷溫度在300℃以上，因此升溫對蓄熱片無影響;電除塵內部主要有陽極、陰極、電極瓷瓶等，沒有對煙溫有特別要求材料，但電極瓷瓶耐受溫度可能是制約點，為了防止瓷瓶出現裂紋，以歷史運行經驗表明，溫度在160℃無影響;引風機根據廠家提供的資料，葉片為合金鋼銑制而成，提升到180℃溫度后不會有影響，但應加強對引風機軸承溫度監視;脫硫吸收塔內除霧器為塑料材質，對煙溫有明確要求，要求吸收塔煙氣入口溫度不大于160℃。

鍋(guo)(guo)爐(lu)低溫(wen)省(sheng)煤器(qi)為降低電(dian)除(chu)塵(chen)及脫硫吸收塔(ta)煙溫(wen)提供了解(jie)決途徑，鍋(guo)(guo)爐(lu)通過低溫(wen)省(sheng)煤器(qi)能大幅降低空(kong)預器(qi)后(hou)煙溫(wen)，保證(zheng)其后(hou)設備(bei)在(zai)安全(quan)溫(wen)度(du)下運行。

(2)溫(wen)度提(ti)高后設備(bei)變(bian)形(xing)量增(zeng)加，引發(fa)動靜摩擦或損(sun)壞。

溫度提升后(hou)，主(zhu)要是(shi)考慮空預器膨脹問題。空預器轉子(zi)按半徑(jing)6m，高度4m計算，根據不銹鋼膨脹系數，冷端端徑向溫升150℃計算，冷端變形量10.8mm，軸向平均溫升較小，按100℃極端，軸向變形量在4.4  mm，詢問鍋爐專業空預器間隙調整的余量，經過計算此形變在空預器軟性密封的允許范圍之內。

(3)提高煙溫手段及余量分析。

因(yin)為空預器入口煙溫(wen)是(shi)在(zai)350℃，因此適當減少空預器冷二次風、一次風量，就能達到提高煙溫至250℃要求。查閱煙氣比熱容，密度，煙氣流量，一次風量，二次風量，換熱效率進行估算。經過計算70%鍋爐負荷，將煙氣量、送風量、一次風量進行如下調整，就能滿足出口煙溫調整要求。

以提高鍋(guo)爐A側空預器出口煙溫為例，鍋爐A側風煙系統調整為BMCR  40%煙氣量，BMCR25%(送風量+一次風量)，B側風煙系統調整為BMCR  30%煙氣量BMCR45%(送風量+一次風量)，在就能滿足。考慮到鍋爐還布置了熱二次風再循環、脫硝煙氣旁路，因此還有較大調整余量。

通(tong)過(guo)以上設備運行(xing)情況考(kao)察，風機(ji)出力分析。認為(wei)過(guo)考(kao)察熱(re)二次風再(zai)循(xun)環、脫(tuo)硝煙氣旁(pang)路、送引風機(ji)協同調整，提高排煙溫度，整體提高空預器運行(xing)溫度。在70%鍋爐負荷，僅通過風機與低省配合就能滿足煙溫需要，并且低省后煙溫滿足安全運行需要。因此從方案可行，公司現場具備提高煙溫進行治理條件。

4 現場治理方案(an)實施及效果

2016年03月18日(ri)  ，由于(yu)#4B空(kong)預器壓差較大(da)，在進了充分準(zhun)備(bei)情況下，進行了#4B空(kong)預器升(sheng)溫試驗。機(ji)組(zu)帶70%負(fu)荷，緩慢增大(da)#4B側(ce)(ce)引風(feng)(feng)機(ji)出力(li)，降(jiang)低#4B送(song)風(feng)(feng)機(ji)出力(li)，同時(shi)開啟#4爐(lu)送(song)風(feng)(feng)機(ji)B側(ce)(ce)熱風(feng)(feng)再循環，開啟SCR去B側煙氣旁路擋板提高B側空預器入口溫度。最終B側送風機動調開度降至30%維持。

#4B側空(kong)預(yu)(yu)器排煙(yan)溫(wen)度(du)達180℃左右，經過2小時候時其(qi)阻力開始降(jiang)低，最終(zhong)排煙(yan)溫(wen)度(du)升(sheng)高到(dao)230℃，考慮(lv)到(dao)空(kong)預(yu)(yu)器冷端(duan)(duan)漏風的影響，空(kong)預(yu)(yu)器冷端(duan)(duan)蓄熱片的底部(bu)應該達到(dao)了250℃，在此(ci)溫(wen)度(du)下硫酸氫氨基(ji)本全部(bu)氣化，空(kong)預(yu)(yu)器阻力大幅降(jiang)低。B側低溫(wen)省煤器全程投入，兩(liang)組換熱器流量調整至(zhi)300t/h，有效的把(ba)電除塵入口煙(yan)溫(wen)降(jiang)至(zhi)158℃，滿足其(qi)后設(she)備安全運行。

空預器(qi)升溫過(guo)程中的危險點及(ji)注(zhu)意(yi)事項(xiang)：

一是控制好升溫速率，防止由于膨(peng)脹不均造成卡澀;二是投入空預器冷端吹灰連續運行，加強引風機軸承溫度監視;三是緩慢調整參數，防止煙溫過調超限危害電除塵、脫硫吸收塔設備安全;四是提高凝結水壓力，保證低溫省煤器大流量運行，有效降低空預器后煙溫;五是加強另一側風機參數監視，防止過負荷;六是兩側空預器運行工況差別大，主要對鍋爐壁溫、主再熱汽溫影響，防止單側參數嚴重超標。

5 結(jie)語

通(tong)過實(shi)(shi)踐(jian)(jian)檢驗，證明(ming)硫(liu)(liu)酸(suan)氫銨(an)在(zai)煙(yan)溫提(ti)升(sheng)后(hou)確實(shi)(shi)按(an)預(yu)想進(jin)行了(le)升(sheng)華，壓差出現明(ming)顯好轉(zhuan)，而(er)空預(yu)器(qi)及后(hou)設備主要參數未(wei)有影響(xiang)，從而(er)驗證此(ci)項技(ji)術(shu)可(ke)(ke)靠、安全(quan)、有效，值得(de)推廣。另(ling)外由(you)于堵塞(sai)時(shi)間(jian)較長(chang)，通(tong)過此(ci)次實(shi)(shi)踐(jian)(jian)發現部分硫(liu)(liu)酸(suan)氫銨(an)沉積(ji)發生不可(ke)(ke)逆逆轉(zhuan)，建議出現堵塞(sai)后(hou)盡快治理，若有硫(liu)(liu)酸(suan)氫銨(an)沉積(ji)可(ke)(ke)通(tong)過長(chang)時(shi)間(jian)多次在(zai)線治理來逐步改善和解決此(ci)問題。