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摘 要：我国是煤炭大国，燃煤对于环境产生的危害已成为世界性问题。煤燃烧时释放的二氧化硫和氮氧化物以及二氧化碳等相關的有害化学物质，直接或者间接对人、畜造成危害，使得机体出现癌变，排入空气中又会形成酸雨，进而产生温室效应。因此，国家要求燃煤锅炉一定要配备脱硝装置，使其能够减少对环境造成的破坏。

关键词：燃煤锅炉；脱硝系统；催化剂积灰；运行优化

1粉煤锅炉炉内脱硝存在的主要问题

1.1催化剂层积灰严重

尤其是靠锅炉侧更加严重，有的企业运行最严重时堆灰厚度超过1m。催化剂层大面积堆灰，导致催化剂层流通面积减小，使通过催化剂层的烟气流速增大，增加了烟气流动阻力。由于烟气流动压降与流速的平方成正比，理论上当催化剂层1/4面积堆灰时，催化剂层区域烟气流动压降将增大0.78倍；当催化剂层1/2面积堆灰时，催化剂层区域烟气流动压降将增大3倍。反应器压降设计值为小于800Pa，但实际运行时反应器压降超过2000Pa，严重影响了风机出力，不但增加了电耗，也影响了锅炉的正常运行。

1.2催化剂层磨损严重

反应器一侧催化剂磨损严重，甚至部分区域完全磨穿。催化剂层堆灰导致催化剂层的实际烟气流动面积减小，未积灰区域烟气流速增大。由于材料磨损速率近似与烟气流速的三次方成正比，烟气流速增大使未积灰区域催化剂层磨损严重。当局部区域催化剂层被磨穿后，此处阻力小，烟气流速进一步增大，磨损速率继续加快，对催化基层造成毁灭性破坏。

1.3脱硝效率低、氨逃逸严重

催化剂层堆灰导致实际参与反应的催化剂量减小，反应器脱硝效率低。当脱硝效率低时，NOx排放将超标，为了满足环保排放要求，脱硝运行只能采取加大喷氨量来提高脱硝效率。增大喷氨量虽然可降低反应器出口NOx浓度，但同时却带来烟气中氨逃逸量大的问题。

氨逃逸量大将引发一系列严重后果，由于烟气中含有SO3、H2O，逃逸NH3与烟气中的SO3、H2O反应生成的NH4HSO4（ABS，硫酸氢铵），硫酸氢铵是粘性物质，当其附着在空预器表面便会造成堵塞和腐蚀，空预器阻力迅速上升，导致风机出力不足。同时，逃逸氨也带来飞灰硫酸氢铵含量升高，从而影响粉煤灰综合利用、脱硝经济性差、二次污染环境等问题。

2粉煤炉炉内脱硝催化剂层积灰原因分析

2.1反应器入口烟气流场不均

烟气通过低温过热器后，经过一个90°转弯向下进入省煤器，气流受惯性作用冲向西侧，导致催化剂入口西侧速度较大、南侧（靠锅炉侧）速度较小。由于南侧烟气速度较低，积灰风险较大，一旦有飞灰沉积，低流速烟气较难将其带走。

2.2锅炉结渣、灰分粘性大

锅炉结渣产生大量的粗颗粒飞灰。粗颗粒飞灰随气流性较差，容易落入靠近锅炉的南侧催化剂表面。粗颗粒直径大于催化剂孔径时，必将堵塞催化剂孔隙导致积灰。

2.3选用吹灰器不合理

有的企业锅炉脱硝反应器采用声波吹灰器进行清灰，声波吹灰器适用于清理松散的积灰，但不适用于清理结渣性较强、灰熔点低和较黏的灰。从实际运行效果来看，锅炉脱硝反应器声波吹灰器的清灰能力弱。当催化剂层开始有少量积灰时，声波吹灰器不能及时清理导致积灰量越来越严重。

3脱硝系统催化基层积灰解决方案

针对声波吹灰器吹灰效果差，可在原有的声波吹灰器基础上增设耙式蒸汽吹灰器。耙式吹灰器耙管可设计成多排，耙管上布置多个高效能的文丘里型喷嘴，对结渣性较强、灰熔点低和较黏的灰有明显的清理效果。采用声波吹灰器和耙式吹灰器配合使用，可收到较好的清灰效果。

耙式蒸汽吹灰器是一种半伸缩式吹灰器，主要用于吹扫锅炉烟气脱硝装置（SCR）上，吹灰器行程根据被吹扫面内空间尺寸决定，吹灰器行进速度为0.9～2.5m/min，每次工作时间根据行程和行进速度确定，其有效吹灰半径为1～1.5m，吹灰介质为蒸汽，吹灰压力为0.8～1.5MPa，蒸汽耗量为30～90kg/min，炉内支撑由耙管和导向管组成，管道上分布多个喷嘴，每个喷嘴口径为5～8mm。喷嘴距离脱硝反应器催化剂表面高度为500mm，过高吹灰效果不理想，过低将损坏催化剂。

4结语

当前，大气污染已经引起了国家和人民的高度关注，环保工作已经立法。作为燃煤企业减排、脱硝是一项重要技术，脱硝控制体系的控制理论优化，在燃煤企业中起着举足轻重的作用。目前，燃煤企业在脱硝的控制和战略上还存在一些较大的问题。但是，随着脱硝控制体系战略的不断优化，反硝化控制体系的诸多问题有朝一日将得到解决，进一步促进脱硝效率的提高。这样在保护好生态环境的同时，也可以促进我国燃煤企业的长远发展。

参考文献：

[1]尹延涛.燃煤锅炉脱硝系统的运行优化[J].化工管理， 2014（35）.