火电机组脱硝系统引发的常见堵塞问题及解决方法

3.2.2结晶形成的主要原因分析

1、热一次风中灰分含量过高。灰分含量高，则首先会由于颗粒碰撞，对热解炉内整个流场分布造成影响，与设计时的计算流场有差别。其次灰分颗粒物与小粒径的尿素雾滴结合，形成大粒径的尿素、灰分混合颗粒物，大粒径混合颗粒物在旋转气流中结合越来越多的尿素雾滴，粒径越来越大，最终在热解炉内无法分解、直接沉淀，形成初始结晶层。最后，灰分还会直接堵塞喷嘴，从而影响喷雾效果，引起结晶。

2、喷枪所用的雾化空气纯度不足。尽管所有的尿素热解系统都在运行说明中明确规定了雾化空气必须使用仪用压缩空气，但是具体到电厂，由于设备条件或管道老化等各方面原因，导致喷枪中的雾化空气纯度不足。雾化空气中的杂质，主要为油、水、管道锈蚀物，会影响尿素的雾化效果，使雾化后的尿素液滴粒径无法达到热解炉所设计要求的粒径范围。同样，雾化空气中的杂质可能会堵塞喷嘴，使喷枪甚至无法完成雾化。运维效果较好的热解炉如图3：

3、所需温度达不到热解系统要求。电厂因为部分保温设计或施工存在问题，导致从尿素溶液储罐到热解炉，热解炉到喷氨格栅的管道温度不够；采用电加热的热解系统长时间运行后部分电加热经常损坏不能正常投运，温度不能满足热解反应要求；由于以上两家锅炉为四角切圆燃烧方式，存在进入反应器的烟气不均匀的情况，两侧反应器温度偏差大。

由于尿素在不同温度下溶解度不同，尿素本身就易结晶，导致尿素在进入喷枪之前逐渐析出细小晶体，晶体累积之下很容易在停机或间断运行时喷枪通道内或喷嘴部位产生结晶。结晶一旦形成，对喷枪喷雾效果影响很大，进而造成喷嘴和热解炉的结晶。不断加大喷入量后很多未反应的尿素在一次风的作用下被搬运到喷氨格栅入口处，温度下降，尿素不断结晶沉积。

4、运行检修重视程度不足。据与其他电厂交流发现很多出现结晶情况的电厂，均是在运行检修上没有足够的重视。由于尿素热解室一般布置在室外高平台上，往往都是自投运始，就不会定期的对喷枪喷雾情况和热解室运行情况进行巡查，从而无法发现结晶开始出现的苗头。当开始发现热解系统出问题的时候，已经结晶严重，结果只能停机检修。

3.2.3防止结晶的应对方法

1、降低热一次风中的飞灰含量。对不符合要求的电厂进行空预器改造。热解系统要求热一次风中的灰分含量在100mg/m3以下，而实际很多未改造过空预器电厂的热一次风中的灰分含量均在30g/m3以上。过高的灰分含量不仅影响流场设计，而且还会堵塞喷嘴通道，所以必须使热一次风中的灰分含量满足热解系统设计值要求。

2、提高雾化空气品质。改进仪用压缩空气制备工艺，提高空气压缩机设备规范标准，定期对仪用压缩空气进行抽样检测，降低雾化空气中的杂质含量，保证高质量的雾化空气。

3、规范化热解系统的保温设计原则，严格施工管理。热解炉本体、尿素溶液管道、喷氨格栅入口管道的保温负荷规定。在运行维护中，要定期的比对热解炉本体和尿素溶液管道温度情况。保证尿素溶液储存罐的汽伴热投入，加强尿素溶液的温度监视，控制在合理范围。

4、根据各电厂的不同情况针对热解系统建立运行维护制度。按经验，应做好每天喷枪的运行情况记录，每2-3个星期就逐一对各支喷枪进行检查，检查时应将喷枪抽出热解室本体，并用清水做喷雾实验，以确保每支喷枪正常工作。由于现在喷枪的设计均能保证迅速抽出和检查，所以此过程并不需要耗费很长的时间。尿素热解系统超过SCR系统的最大氨需量设计值时。运行人员切勿盲目增大尿素喷入量，这样会迅速产生大量的结晶，可以申请适当降负荷运行。

5、严格配制尿素溶液。根据试验研究，尿素溶液热解的最佳浓度应该介于50%-55%之间，一般推荐的设计值为50%。实际工作中应根据各尿素溶液储罐的工作温度，配制热解系统设计时要求的溶液浓度。以避免由于尿素溶液配制时温度不同而导致的尿素溶液浓度过高，从而在输送管道中由于降温而析出晶体。现场严格规范作业人员的规范性，防止尿素包装等杂质进入溶液频繁堵塞尿素循环泵滤网。

结语

火电机组在增加SCR脱硝系统之后，空气预热器系统、尿素热解系统堵塞的主要原因是由于未反应的NH3生成硫酸氢铵（NH4HSO4）和未热解反应的尿素溶液结晶附着在主设备上而造成的。主要应对措施为完善和改进设备设计；优化运行，提高巡检和维护的力度，及早发现一切可能堵塞的原因，早发现早解决，从而进一步提高设备可靠性，保证达标排放和企业经济效益。

参考文献

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