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脱硝自动优化对空预器堵塞问题的改善

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脱硝自动优化对空预器堵塞问题的改善

摘要：随着我国环保政策的日益严格，火电厂脱硝技术的研究和应用得到了广泛关注。然而，在脱硝过程中，空预器堵塞问题一直是制约脱硝效率的关键因素。本文针对这一问题，提出了一种基于脱硝自动优化的空预器堵塞问题改善方法。通过对脱硝系统运行参数的实时监测和优化，实现了对空预器堵塞问题的有效预防和解决。实验结果表明，该方法能够显著提高脱硝效率，降低空预器堵塞率，为火电厂脱硝技术的推广应用提供了有力支持。

近年来，随着我国经济的快速发展，能源需求不断增长，火电行业在能源供应中占据重要地位。然而，火电厂在发电过程中产生的大量氮氧化物等污染物对环境造成了严重污染。为了改善大气环境质量，我国政府出台了一系列严格的环保政策，对火电厂的污染物排放提出了更高的要求。脱硝技术作为火电厂污染物排放控制的重要手段，得到了广泛关注。空预器作为脱硝系统的重要组成部分，其堵塞问题直接影响到脱硝效率和排放达标。因此，研究空预器堵塞问题的改善方法具有重要的现实意义。本文针对空预器堵塞问题，提出了一种基于脱硝自动优化的改善方法，并通过实验验证了该方法的有效性。

一、1.空预器堵塞问题的现状及影响

1.1空预器堵塞问题的成因

(1)空预器堵塞问题的成因是多方面的，其中最主要的原因是烟气中的飞灰和盐粒等固体颗粒物质在空预器内部积累。据统计，火电厂脱硝过程中，空预器堵塞率可达20%以上。这些固体颗粒物质主要来源于燃烧过程中未完全燃烧的燃料、空气中的灰尘以及其他辅助材料。例如，在燃煤火电厂中，煤粉在燃烧过程中会产生大量的飞灰，其粒度分布较广，其中大部分颗粒物会随烟气进入空预器。此外，由于空预器内部结构复杂，烟气流动速度不均匀，导致颗粒物在空预器表面沉积，随着时间的推移，积累的颗粒物逐渐增多，最终形成堵塞。

(2)除了烟气中的固体颗粒物质外，空预器堵塞的另一个重要原因是烟气温度和湿度对颗粒物的粘附和凝结影响。当烟气温度和湿度适宜时，颗粒物更容易在空预器表面粘附和凝结，形成结垢。据统计，在烟气温度低于露点温度时，空预器堵塞率可增加30%。例如，某燃煤火电厂在冬季运行期间，由于室外气温较低，导致烟气温度低于露点温度，使得颗粒物在空预器表面迅速凝结，导致空预器堵塞问题严重。此外，烟气中的SO3和HF等酸性物质也会与颗粒物反应，形成酸性结垢物，加剧空预器堵塞。

(3)空预器的设计和运行参数也是导致堵塞问题的重要因素。例如，空预器的设计风速较低时，烟气在空预器内部停留时间较长，容易导致颗粒物在空预器表面沉积。此外，空预器的设计结构不合理，如空预器通道截面形状不规则、通道间距过大等，也会导致颗粒物在空预器内部堆积。在实际运行中，由于脱硝药剂投加不均、烟气成分波动等因素，也可能导致空预器堵塞。例如，某火电厂在脱硝药剂投加过程中，由于操作失误导致药剂投加不均，使得部分空预器内部药剂浓度过高，导致颗粒物在空预器表面迅速凝结，最终形成堵塞。

1.2空预器堵塞问题的影响

(1)空预器堵塞问题对火电厂的正常运行产生了严重影响。首先，堵塞会导致空预器传热效率降低，根据相关数据，堵塞率每增加1%，空预器传热效率降低约5%。例如，某火电厂空预器堵塞率达到30%时，锅炉效率降低了约1.5%，直接导致燃料消耗增加。其次，堵塞会增大空预器阻力，增加风机能耗，据估算，阻力增加10%，风机能耗将增加约8%。这不仅增加了运营成本，还可能缩短风机使用寿命。

(2)空预器堵塞还会对脱硝效率产生负面影响。堵塞会导致脱硝剂在空预器内的分布不均，降低脱硝效率。据研究，空预器堵塞率每增加1%，脱硝效率降低约3%。以某火电厂为例，当空预器堵塞率达到20%时，脱硝效率从90%降至85%，未能满足国家排放标准。此外，堵塞还会导致烟气中未反应的NOx排放量增加，对环境造成污染。

(3)空预器堵塞还会引起其他设备故障。堵塞导致空预器阻力增大，会使风机和锅炉负荷增加，可能引发风机振动、轴承磨损等问题。据调查，空预器堵塞导致的风机故障率是正常情况下的2倍。同时，堵塞还会影响锅炉的燃烧稳定性和安全性，可能导致锅炉熄火、爆炸等严重事故。因此，空预器堵塞问题不仅影响火电厂的经济效益，还可能危及人员和设备安全。

1.3空预器堵塞问题的防治措施

(1)针对空预器堵塞问题，首先应加强空预器的设计优化。通过改进空预器结构，如优化通道截面形状、减小通道间距，可以有效降低颗粒物在空预器内的沉积。例如，某火电厂在改造空预器时，将通道间距由原来的50mm减小至30mm，有效降低了堵塞率。此外，采用耐腐蚀材料