某燃煤电厂SCR脱硝装置堵塞问题分析及改进
我国的能源结构决定电力供应将长期以煤炭为主。国内已探明的无烟煤占煤炭总量的15%左右，因其低挥发分、不易着火的特点多适用于W形火焰锅炉。选择性催化还原以其技术成熟、脱硝效率高等优点广泛应用于大型燃煤电厂。多数SCR脱硝装置采用高灰布置，在长期运行过程中，脱硝系统各个设备及下游空气预热器积灰堵塞问题往往难以避免。特别是基于W形火焰锅炉炉内温度高，火焰行程长，燃烧剧烈，省煤器出口烟气流场分布不均等燃烧特性，相关设备堵塞问题尤为严重。本文结合某电厂300MW机组脱硝装置运行实例，分析总结SCR脱硝装置各设备及下游空气预热器积灰堵塞问题以及应对措施。
1 某电厂SCR脱硝装置概述
西南地区某电厂300MW机组采用东方锅炉股份有限公司生产的自然循环锅炉，燃烧器布置于下炉膛前后拱上，W形火焰燃烧方式。采用、板式催化剂、液氨作为吸收剂，反应区主要由进出口烟道、导流板、均流装置、喷氨格栅、催化剂和吹灰装置组成。脱硝装置设计煤质及灰成分分析见表1，脱硝装置设计参数见表2。
由表1可知，脱硝装置设计煤质灰分为38%，飞灰质量浓度为45g/m3，烟气中灰分较大，存在积灰堵塞的风险。
由表2可知，设计入口NOx质量浓度为1100mg/m3，出口NOx质量浓度小于200mg/m3，NOx脱除量较大，液氨消耗量较高，同时考虑W形火焰锅炉的燃烧特性，进口烟道流场均匀性较差，存在局部区域氨逃逸量超标的风险。此外，脱硝装置设计烟气温度为380℃，机组低负荷运行时，运行烟气温度偏离设计值较大，反应器运行效果不佳，增大氨逃逸风险，同时加剧积灰堵塞问题的发生。
表1脱硝装置设计煤质和灰成分分析
表2脱硝装置设计参数
2 SCR脱硝装置及空气预热器堵塞问题
停机期间检查发现，脱硝装置堵塞问题主要发生在反应区的相关设施上，包括导流板和整流层、喷氨格栅、催化剂以及空气预热器等。
2．1导流板和整流层积灰堵塞问题
导流板和整流层是脱硝系统重要的气流均布装置，平衡反应器各处流场。如图1所示，脱硝装置进口导流板积灰严重，水平烟道处出现不同程度的积灰，且整流层积灰从碎灰网延伸至烟道顶部。整流装置出现积灰堵塞，脱硝系统流场将发生变化，偏离设计参数，严重影响脱硝装置的正常运行。