摘 要 ：如今各大燃煤電廠大多已經建立了自己的脫硝系統(tǒng)，并且已經開始正常運轉，然而由于我國地域遼闊，各大燃煤電廠的煙氣條件不盡相同，造成不能統(tǒng)一進行運行管理。通過分析脫硝系統(tǒng)在運行過程中可能遇到的問題及產生問題的原因，指導運行管理人員從問題著手，解決電廠中脫硝系統(tǒng)在運行中的各種問題，從而延長催化劑的使用壽命，降低電廠的運行成本。

引言

我國煤炭資源豐富，這意味著在以后相對較長的一段時間內，火力發(fā)電仍然是我國電力供應的主要方式?；痣姀S需要燃燒大量的煤炭來供給熱能來進行發(fā)電，而在這個燃燒過程中大量的氮氧化物、硫化物等有毒氣體會被釋放，這些氣體會嚴重污染大氣環(huán)境。進入21世紀后，污染治理已經迫在眉睫，國家要求燃煤電廠實行超低排放。大多數燃煤電廠開始使用SCR煙氣脫硝設備，該技術可以控制氮氧化合物以降低對大氣的污染。SCR脫硝技術的原理較為簡單，向煙氣噴灑NH3等還原劑，可以使煙氣中的氮氧化物被還原，生成N2和H2O。該技術的缺點在于，SCR脫硝設備運行一段時間以后，由于各種原因會出現催化劑活性下降，脫硝效率降低的情況。因此，分析SCR脫硝設備效率降低的原因，并針對這些原因采取有效的措施，對提高燃煤電廠脫硝效率，減少運營成本具有十分重要的意義。

脫硝設備運行過程中，加強對電廠運行人員的管理，可以增加催化劑的實際使用壽命。延長催化劑使用壽命是一個系統(tǒng)工程，它需要催化劑生產商及燃煤電廠用戶從不同的角度優(yōu)化和改進脫硝催化劑生產及使用過程，來延長催化劑的使用壽命，并且確保系統(tǒng)正常運行。文中主要從電廠脫硝運行管理方面介紹延長催化劑使用壽命的問題。

1 催化劑的運前管理

催化劑的使用壽命一般為兩千多小時，催化劑廠商必須要在催化劑出廠前進行性能檢測，并結合煙氣條件等調整催化劑的配方，以確保催化劑在使用壽命內滿足脫硝活性、效率、SO2/SO3轉化率等指標的要求，來符合燃煤電廠的使用要求。催化劑廠家應根據電廠的具體情況具體對待催化劑的設計，包括機組容量、煤質成分、煙氣條件等都是需要考慮的情況，以此來選取合適的催化劑節(jié)距和配方。同時，足夠的催化劑體積量也是保證催化劑使用壽命的必要條件。

2 催化劑的運行管理

正確的運行操作方式可以延長催化劑的使用壽命，并可保證脫硝系統(tǒng)能夠長期運行。由于超低排放的技術才剛開始推廣，目前，電廠的煙氣脫硝還處于探索并逐漸增加經驗的階段。在實際運行過程中，煙氣流量、煙氣溫度、流場均勻性、積灰、壓降等都會影響催化劑的使用，因此，在運行操作管理中，這些指標需要被密切關注。

2.1 煙氣流量與均勻性

在催化劑的實際運行過程中，煙氣流量均勻性是一項十分重要的指標。煙氣流量不均勻會導致催化劑局部阻塞，甚至會發(fā)生催化劑垮塌的現象。催化劑的氣流不均會造成局部積灰嚴重阻塞，而這必然會導致催化劑其他孔道內煙氣速度流動過快，而煙氣中顆粒物對催化劑的磨損與煙氣流速成正比，可見氣流不均會導致煙氣速度增加，從而又會加速其他催化劑磨損，造成惡劣循環(huán)，直到催化劑失效。在催化劑的使用運行中，反應器四周的位置特別是靠近鍋爐一側往往最容易形成局部積灰。運行管理人員需注意，一旦發(fā)現有流量不均的情況出現，可以在后期改造時有針對性地對局部進行增加或調整導流板的操作來減少流量不均的影響。

2.2 煙氣運行溫度管理

脫硝催化劑具有一定的運行溫度，該溫度不僅決定催化劑還原反應的速度，而且直接決定催化劑的活性和使用壽命。一般火電廠脫硝運行溫度應控制在320~440 ℃之間。當溫度低于催化劑適用溫度時，催化劑會產生副反應，NH3會與SO3反應生成(NH4)2SO4或NH4HSO4，而NH3的減少會造成催化劑脫硝效率下降，同時，副反應生成的(NH4)2SO4或NH4HSO4具有黏性，其會附著在催化劑的表面，進一步阻塞催化劑的孔道，造成催化劑的活性降低。同時，如果煙氣溫度高于催化劑的設計溫度，也容易造成催化劑內的活性物質失活。因此，在實際運行過程中，應盡量避免低負荷運行帶來的低溫度，此時煙氣溫度不在催化劑的最適宜溫度之間。一旦發(fā)現溫度超出區(qū)間范圍，需盡快將其恢復到控制溫度內，這對于延長催化劑的使用壽命具有重要作用。

2.3 吹灰管理

在催化劑的運行過程中，飛灰阻塞催化劑的現象經常出現，催化劑的活性因此也會下降。因此，有效吹灰是保持催化劑活性、延長催化劑使用壽命的必要手段。電廠經常采用的吹灰器有2種 ：聲波吹灰和蒸汽吹灰。雖然原理可能不同，但所有吹灰器的目的都是不讓催化劑表面形成積灰或者及時吹掉催化劑表面上的灰分。聲波吹灰是一種預防性的吹灰方式，是為了阻止飛灰在催化劑表面形成堆積設計的。而蒸汽吹灰是待飛灰在催化劑表面形成一定的厚度后，再進行吹掃清除。2種吹灰方式各有優(yōu)缺點，應根據各電廠的具體情況選取。有研究表明，聲波吹灰對催化劑沒有任何的毒副作用，而蒸汽吹灰由于水的引入，長期運行后可能會使催化劑失效，并且會導致催化劑發(fā)生腐蝕和堵塞等危險情況。因此，當使用蒸汽吹灰時，一定要嚴格控制吹灰的溫度和壓力。吹灰溫度過高，會導致催化劑活性成分燒結，過低則達不到催化劑的使用溫度。對吹灰壓力的控制，既要防止壓力過低導致吹灰效果不佳，又要防止壓力過高導致催化劑受到磨損。在實際運行中，當發(fā)現催化劑的壓降增加時，往往需要運行人員增加吹灰頻次，來降低催化劑的壓降。

2.4 噴氨管理

由于脫硝系統(tǒng)的化學反應是還原反應，因此，作為還原劑的NH3的均勻性會直接影響脫硝系統(tǒng)的效率、氨逃逸和催化劑的使用壽命。煙氣脫硝系統(tǒng)在設計初期通常會進行流場模擬或物理模型試驗，來對煙道內的流場進行優(yōu)化設計，以此用來保證入口截面的煙氣流速和NOx的均勻分布。但在實際運行過程中，部分區(qū)域會出現氨逃逸較大的現象，這會影響整個脫硝系統(tǒng)的效果，并且會增加空預器的阻塞與腐蝕，給整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來危害。因此，對煙氣與NH3混合的均勻性進行準確的判斷是一項十分必要的操作。運行人員在實際操作中可以通過調整系統(tǒng)入口不同位置的噴氨量，來改變煙氣和NH3混合的均勻性，使整個脫硝系統(tǒng)的NH3在均勻的狀態(tài)下分布，可以避免出現不同部位的催化劑因NH3分布不均導致使用壽命不同，從而影響整個催化劑的使用壽命的情況。

3 結語

SCR脫硝技術作為一種能夠很好地控制氮氧化物產生的新技術，目前在全國的各大電廠中已經得到了廣泛的應用。隨著該技術使用的逐漸增多，催化劑的使用壽命長短問題越來越受到關注。一方面，催化劑生產廠家應該對催化劑配方等進行改進，提高催化劑的使用壽命。另一方面，從催化劑運行維護的角度來說，加強催化劑的運行管理，提高催化劑的運行質量同樣也能增加催化劑的使用壽命。通過在運行過程中實行有效控制煙氣流量與均勻性、煙氣溫度、吹灰、噴氨等措施，增加催化劑的使用時間具有了可操作性。我國開展煙氣氮氧化物治理只有區(qū)區(qū)十幾年，相對于早就開展煙氣治理的國外來說，實踐與經驗都很不足，各方面還有許多適合我國特色的經驗需要挖掘和總結。