电厂脱硝催化剂吹损原因分析

一、存在的问题

?公司锅炉SCR脱硝催化剂吹损较为严重，其中中间部位较两侧吹损严重，A侧催化剂吹损较B侧严重，局部模块内单体已全部脱落，催化剂防护网已全部吹损，催化剂吹损部位大体沿炉后方向分布，催化剂上方整流格栅局部脱落。

催化剂吹损出现孔洞后造成NH3/NOX摩尔比分布不均匀，氨和烟气混合较差，计算出理论所需的喷氨量不稳定，最终导致锅炉出口氮氧化物浓度不易控制，实际用氨量增高，氨逃逸率增大，实际用氨量增高，经济效果较差。

最主要的是从脱硝反应器逃逸的部分氨与烟气中的SO3和H2O反应生成硫酸氢氨，与烟气中的灰尘一起粘附在空预器的换热元件上，增加了空预器堵塞和腐蚀风险，空预器差压增大，通烟受阻，影响锅炉效率。另外氨逃逸过大时对脱硫系统也将造成不良后果。

二、现象

1.供氨量增大，氨逃逸率逐步增大，脱硝出口氮氧化物与脱硫出口氮氧化物偏差较大，通过喷氨蝶阀无法调整平衡脱硝出口NOX含量，脱硝出口实际氮氧化物超标，脱硝效率下降。

2.氨逃逸增大后在脱硝下游生成硫酸氢氨粘附在空预器蓄热元件表面上，造成换热元件堵灰，空预器压差增大，引风机电耗增加。

三、原因分析

1.烟气飞灰颗粒磨损是催化剂吹损的主要原因，根据催化剂吹损分布规律可看出烟气流场分布已偏离设计工况。实际运行工况与设计模型存在偏差，导致烟气流场偏离设计工况，整流格栅、支撑、导流板与催化剂的磨损情况大致对应。做为迎风面的上层催化剂不仅吹损严重，其顶端的不锈钢防护网也基本全部吹损，可见烟气流速局部过大，烟气流场偏离设计值是催化剂吹损的直接原因，烟气流场不均匀的原因与设计、施工、运行调整等方面有关。

2.催化剂机械强度和磨耗率偏低，经检测催化剂硬化端磨损测试结果为0.2887%/kg，说明催化剂机械性强度较低。

3.脱硝反应器人孔门、测孔、吹灰器、壁板不严漏风，长时间漏风使催化剂强度、硬度降低，最终导致催化剂损坏。

4.烟气温度低于310℃时，氨气与烟气中的三氧化硫反应生成氨盐，造成催化剂磨损和堵塞，使催化剂活性降低。

5.燃煤灰分中钙含量较高极易引起结球磨损，从检测结果上看氧化钙含量为2.965%，正常应该1%-2%。钙含量高容易形成灰球，催化剂磨损会较严重。

6.事故状态对催化剂有较大的影响。未完全燃烧的煤粉和油雾在催化剂表面二次燃烧时，过度的热量会使催化剂遭受物理和化学损坏。锅炉灭火和甩负荷时，烟气温度迅速下降，脱硝系统停运，催化剂中残余的氨较多，形成硫酸氢铵沉淀，堵塞催化剂微孔，使催化剂活性降低。

炉管四管泄漏时对催化剂损害较大，特别是尾部受热面泄漏时影响最大，大量的水汽随烟气进入催化剂，如在催化剂表面形成水滴，在较短的时间内造成催化剂的寿命损耗，并加快催化剂的碱金属中毒。

四、预防措施

1.校核脱硝烟气流场实际分布情况，对流场的校核不要局限于设计阶段的数模和物模，需现场测量脱硝出、入口烟速每个催化剂模块处烟速，在反应器内部悬挂彩旗，观察彩旗走向，直观反应出烟气流场的走向，掌握烟气流场冷、热态真实分布情况，为运行调整及脱硝系统整改提供准确依据。加强燃烧调整，消除炉膛出口存在的烟气残余旋转，减少脱硝反应器两侧烟气量偏差。降低烟气中灰尘含量，以减少烟气中飞灰颗粒对催化剂、喷氨管的冲刷。充分利用停炉机会，修复或更换吹损的烟气挡板、导流板、整流格栅，烟气挡板、导流板喷涂防磨材料，力争使烟气流场分布趋于均匀。定期冲洗空预器蓄热元件，减少空预器堵塞，保证脱硝系统两侧烟气流量平衡。

2.提高催化剂防磨性能，可考虑在催化剂迎风面端部做硬化处理，提高催化剂抗冲刷能力。

3.治理脱硝反应器漏点，定期对压缩空气进行疏水，杜绝冷风、水汽漏入反应器。

4.定期化验入炉煤成分及灰分成分。

5.运行中严格根据烟气参数确定脱硝装置投退，烟气温度在310℃-420℃时方可投入脱硝运行，当烟气温度或机组负荷偏低时及时投入烟气旁路装置；烟气温度升至410℃时，采取加强锅炉吹灰，降低火焰中心高度，切换磨煤机运行等方法，如烟气温度仍在上升，应申请降低机组负荷以保护脱硝催化剂。锅炉四管泄漏时检查省煤器灰斗是否有水排出，若烟气中带有水汽，申请停炉，停炉后可对催化剂进行吹扫。

我们采用当前最先进的TK-1100型激光气体分析仪（基于TDLAS技术）分析微量NH3。系统（包括测量池）采用全程加热，保证样品气体温度，防止有水析出而对NH3的大量溶解影响分析结果。探头采用电加热过滤探头，在取样出来就完成样品的净化，减小了后级预处理的负荷，大大降低了器件的故障率。系统设计有探头自动反吹程序及仪表自动标零程序，正常运行后仅需要正常的巡检即可。传输管线采用定制230℃以上高温复合电伴热管缆，并控制在2m以内（确保尽量少的NH3吸附），整个预处理全部集成在高温加热盒内，系统紧凑以避免长距离传输管路对NH3的吸附。