電廠脫硝催化劑吹損原因分析

一、存在的問題

?公司鍋爐SCR脫硝催化劑吹損較為嚴重，其中中間部位較兩側(cè)吹損嚴重，A側(cè)催化劑吹損較B側(cè)嚴重，局部模塊內(nèi)單體已全部脫落，催化劑防護網(wǎng)已全部吹損，催化劑吹損部位大體沿爐后方向分布，催化劑上方整流格柵局部脫落。

催化劑吹損出現(xiàn)孔洞后造成NH3/NOX摩爾比分布不均勻，氨和煙氣混合較差，計算出理論所需的噴氨量不穩(wěn)定，最終導致鍋爐出口氮氧化物濃度不易控制，實際用氨量增高，氨逃逸率增大，實際用氨量增高，經(jīng)濟效果較差。

最主要的是從脫硝反應器逃逸的部分氨與煙氣中的SO3和H2O反應生成硫酸氫氨，與煙氣中的灰塵一起粘附在空預器的換熱元件上，增加了空預器堵塞和腐蝕風險，空預器差壓增大，通煙受阻，影響鍋爐效率。另外氨逃逸過大時對脫硫系統(tǒng)也將造成不良后果。

二、現(xiàn)象

1.供氨量增大，氨逃逸率逐步增大，脫硝出口氮氧化物與脫硫出口氮氧化物偏差較大，通過噴氨蝶閥無法調(diào)整平衡脫硝出口NOX含量，脫硝出口實際氮氧化物超標，脫硝效率下降。

2.氨逃逸增大后在脫硝下游生成硫酸氫氨粘附在空預器蓄熱元件表面上，造成換熱元件堵灰，空預器壓差增大，引風機電耗增加。

三、原因分析

1.煙氣飛灰顆粒磨損是催化劑吹損的主要原因，根據(jù)催化劑吹損分布規(guī)律可看出煙氣流場分布已偏離設計工況。實際運行工況與設計模型存在偏差，導致煙氣流場偏離設計工況，整流格柵、支撐、導流板與催化劑的磨損情況大致對應。做為迎風面的上層催化劑不僅吹損嚴重，其頂端的不銹鋼防護網(wǎng)也基本全部吹損，可見煙氣流速局部過大，煙氣流場偏離設計值是催化劑吹損的直接原因，煙氣流場不均勻的原因與設計、施工、運行調(diào)整等方面有關(guān)。

2.催化劑機械強度和磨耗率偏低，經(jīng)檢測催化劑硬化端磨損測試結(jié)果為0.2887%/kg，說明催化劑機械性強度較低。

3.脫硝反應器人孔門、測孔、吹灰器、壁板不嚴漏風，長時間漏風使催化劑強度、硬度降低，最終導致催化劑損壞。

4.煙氣溫度低于310℃時，氨氣與煙氣中的三氧化硫反應生成氨鹽，造成催化劑磨損和堵塞，使催化劑活性降低。

5.燃煤灰分中鈣含量較高極易引起結(jié)球磨損，從檢測結(jié)果上看氧化鈣含量為2.965%，正常應該1%-2%。鈣含量高容易形成灰球，催化劑磨損會較嚴重。

6.事故狀態(tài)對催化劑有較大的影響。未完全燃燒的煤粉和油霧在催化劑表面二次燃燒時，過度的熱量會使催化劑遭受物理和化學損壞。鍋爐滅火和甩負荷時，煙氣溫度迅速下降，脫硝系統(tǒng)停運，催化劑中殘余的氨較多，形成硫酸氫銨沉淀，堵塞催化劑微孔，使催化劑活性降低。

爐管四管泄漏時對催化劑損害較大，特別是尾部受熱面泄漏時影響最大，大量的水汽隨煙氣進入催化劑，如在催化劑表面形成水滴，在較短的時間內(nèi)造成催化劑的壽命損耗，并加快催化劑的堿金屬中毒。

四、預防措施

1.校核脫硝煙氣流場實際分布情況，對流場的校核不要局限于設計階段的數(shù)模和物模，需現(xiàn)場測量脫硝出、入口煙速每個催化劑模塊處煙速，在反應器內(nèi)部懸掛彩旗，觀察彩旗走向，直觀反應出煙氣流場的走向，掌握煙氣流場冷、熱態(tài)真實分布情況，為運行調(diào)整及脫硝系統(tǒng)整改提供準確依據(jù)。加強燃燒調(diào)整，消除爐膛出口存在的煙氣殘余旋轉(zhuǎn)，減少脫硝反應器兩側(cè)煙氣量偏差。降低煙氣中灰塵含量，以減少煙氣中飛灰顆粒對催化劑、噴氨管的沖刷。充分利用停爐機會，修復或更換吹損的煙氣擋板、導流板、整流格柵，煙氣擋板、導流板噴涂防磨材料，力爭使煙氣流場分布趨于均勻。定期沖洗空預器蓄熱元件，減少空預器堵塞，保證脫硝系統(tǒng)兩側(cè)煙氣流量平衡。

2.提高催化劑防磨性能，可考慮在催化劑迎風面端部做硬化處理，提高催化劑抗沖刷能力。

3.治理脫硝反應器漏點，定期對壓縮空氣進行疏水，杜絕冷風、水汽漏入反應器。

4.定期化驗入爐煤成分及灰分成分。

5.運行中嚴格根據(jù)煙氣參數(shù)確定脫硝裝置投退，煙氣溫度在310℃-420℃時方可投入脫硝運行，當煙氣溫度或機組負荷偏低時及時投入煙氣旁路裝置；煙氣溫度升至410℃時，采取加強鍋爐吹灰，降低火焰中心高度，切換磨煤機運行等方法，如煙氣溫度仍在上升，應申請降低機組負荷以保護脫硝催化劑。鍋爐四管泄漏時檢查省煤器灰斗是否有水排出，若煙氣中帶有水汽，申請停爐，停爐后可對催化劑進行吹掃。

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