實現(xiàn)氮氧化物超低排放一般采用爐內(nèi)低氮燃燒技術(shù)與煙氣脫硝技術(shù)相結(jié)合的方法。選擇性催化還原法作為目前最成熟的脫硝技術(shù)之一，已廣泛應用于我國大部分燃煤機組。

現(xiàn)有SCR脫硝技術(shù)主要是維持配置2層，預約1層的配置方式。我國燃煤電廠SCR主要采用高活性礬鈦基催化劑，為了實現(xiàn)更高效的煙氣脫硝效率，大部分超低排放改造方案采用備用層催化脫硝的方法。

在火力發(fā)電廠超低排放運行的情況下，催化劑用量的增加必然會提高煙氣中三氧化硫的轉(zhuǎn)化率，而且氮氧化物超低濃度排放目標嚴格執(zhí)行下SCR出口氨逃脫濃度增加的風險也很高，這兩個因素可能會頻繁增加尾部其他設(shè)備的運行問題。另外，火力發(fā)電廠為了提高靜電吸塵器的除塵效率，在靜電吸塵器的進口設(shè)置了低溫煙熱交換器。

該技術(shù)具有提高除塵效率、降低煤炭消耗、降低后續(xù)脫硫系統(tǒng)消耗水等優(yōu)點，但煙氣溫度大幅降低到酸露點以下的問題尚未報道，有待未來進一步研究。總之，我國燃煤火力發(fā)電廠實施超低排放年限短，其可能存在的問題尚未及時出現(xiàn)，需要繼續(xù)關(guān)注超低排放改造，對單元安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行具有重要意義。

本文以某超低排放燃煤電廠引風機葉片表面厚度達到10mm的結(jié)垢樣本為研究對象，詳細分析了結(jié)垢樣本的要素、礦物構(gòu)成和微觀形象表現(xiàn)和形成原因。

研究概述

目前，大多數(shù)發(fā)電廠采用高活性釩鈦催化劑的SCR和低溫電除塵技術(shù)實現(xiàn)超低排放，但超低排放帶來新問題。安裝低溫節(jié)煤器后，過低的煙氣溫度會導致鼓風機葉片硫酸鹽的沉積，嚴重影響鼓風機的出力和鍋爐的負荷。

本文以某超低排放燃煤電廠引風機葉片表面厚度達10mm的結(jié)垢樣品為研究對象，詳細分析了結(jié)垢樣品的要素、礦物構(gòu)成和微觀形象表征。檢測結(jié)果表明，其灰樣主要由硫酸鈣、二水合硫酸鈣、明礬、十二水硫酸鋁銨、硫酸銨、二氧化硅等結(jié)晶礦物質(zhì)構(gòu)成。

灰樣中氮、氫和硫元素含量高達22%，樣品燒毀質(zhì)量損失可達60%以上。含硅鋁元素的球形粒子完全被棉狀硫酸鹽復蓋。分析顯示，SCR系統(tǒng)出口高氨脫離濃度和低溫節(jié)煤器后煙霧溫度過低是風扇葉片表面硫酸鹽沉積的主要原因。建議進一步研究和確定低溫節(jié)煤器的出口溫度設(shè)計。

研究內(nèi)容

(1)以某超低排放燃煤電廠引風機葉片表面結(jié)垢樣品為研究對象，對其進行取樣測試分析。采用緩慢的灰化法對采集樣品進行燒灼處理。

2)采用x射線熒光譜、要素分析儀、x射線衍射器和電子掃描鏡分別分析灰色樣品的要素成分、礦物成分、形狀。

3)根據(jù)分析結(jié)果，詳細討論了結(jié)垢灰樣中元素豐富的特征和礦物成分的形成原因。結(jié)合電廠所采用的污染物超低排放升級改造方法，深入分析了風機葉片積灰結(jié)垢的原因。

研究結(jié)論

本文通過對燃煤電廠風機葉片上結(jié)垢灰樣進行了元素、結(jié)晶礦物與形貌表征，詳細討論沉積灰樣的形成過程，以及結(jié)合火電廠超低排放改造技術(shù)方案，深入分析了引風機葉片的積灰原因，得到以下結(jié)論與建議：

1)風機葉片上結(jié)垢灰樣主要由硫酸銨、十二水硫酸鋁銨、硫酸鈣、二水合硫酸鈣以及含硅鋁元素的礦物質(zhì)構(gòu)成，含硅鋁顆粒主要被絮狀硫酸鹽包裹；

2)燃煤鍋爐超低排放運行過程中，SCR脫硝系統(tǒng)氨逃逸水平與低溫省煤器煙氣降溫幅度過大是造成風機葉片硫酸鹽富集和顆粒團聚積灰結(jié)垢的主要原因；

3)低溫省煤器出口煙氣溫度的合理設(shè)計值仍需根據(jù)燃用煤種、SCR氨逃逸水平、煙氣濕度等因素，進一步通過實驗研究與現(xiàn)場實踐運行獲得。