燃煤電廠超低排放改造之后，由于污染物排放限值的降低和治理設(shè)備運(yùn)行壓力的增加，機(jī)組煙氣凈化設(shè)備出現(xiàn)了新問題。部分電廠除塵器凈煙室、引風(fēng)機(jī)風(fēng)道、脫硫系統(tǒng)入口煙道等位置集中出現(xiàn)大量白色結(jié)晶物，實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)分析得知該結(jié)晶物主要成分90%以上為氯化銨，對(duì)氯化銨結(jié)晶反應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了研究和計(jì)算。結(jié)果表明:煙道內(nèi)氯化銨開始發(fā)生結(jié)晶的溫度為75~115℃，即空氣預(yù)熱器出口至脫硫系統(tǒng)入口之間的區(qū)域，該區(qū)域包含除塵器、引風(fēng)機(jī)、或氣氣再熱器(GGH)等重要輔機(jī)設(shè)備;氯化銨結(jié)晶不但會(huì)堵塞設(shè)備，還會(huì)嚴(yán)重腐蝕煙道壁面等部位;提出日常運(yùn)行過程中的預(yù)防和控制措施，以及控制煙氣中逃逸氛質(zhì)量濃度和氯化氫質(zhì)量濃度等建議。

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，環(huán)境問題日益突出，其中化石燃料的燃燒和利用是造成環(huán)境污染的主要原因。作為我國的煤炭消耗大戶，燃煤電廠要在2020年前全面實(shí)施超低排放和節(jié)能改造，東、中部地區(qū)要提前至2017年和2018年達(dá)標(biāo)。超低排放改造后的燃煤電廠，在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了一系列新的問題。例如由于脫硝系統(tǒng)出口氮氧化物排放質(zhì)量濃度限值的降低，對(duì)噴氨系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)提出了更高的要求，也增加了后續(xù)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行的難度。

部分燃煤電廠在超低排放改造后的停機(jī)檢查中發(fā)現(xiàn)，選擇性催化還原(SCR)脫硝系統(tǒng)之后除空氣預(yù)熱器(空預(yù)器)、除塵器等設(shè)備發(fā)生硫酸氫銨的板結(jié)與堵塞外，在除塵器、引風(fēng)機(jī)、脫硫系統(tǒng)入口等煙道處還發(fā)生了大量氯化銨晶體的沉積與板結(jié)，脫硝系統(tǒng)后續(xù)設(shè)備的運(yùn)行狀況較超低排放改造前嚴(yán)重惡化。本文從燃煤電廠煙道內(nèi)氯化銨結(jié)晶的實(shí)際情況出發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)室化驗(yàn)、結(jié)晶機(jī)理研究、現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行控制等對(duì)氯化銨結(jié)晶問題進(jìn)行全面分析與研究，為燃煤電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供理論依據(jù)。

1氯化銨結(jié)晶情況

圖1為白色結(jié)晶物照片。該結(jié)晶物為長(zhǎng)度3mm左右的細(xì)長(zhǎng)桿狀多面體晶體結(jié)構(gòu)，多層晶體密集堆積并板結(jié)在一起，厚度可達(dá)10mm以上。在除塵器凈煙室和出口煙道附近存在大量白色結(jié)晶物，說明有相當(dāng)一部分結(jié)晶物通過濾袋之后析出并沉積下來，導(dǎo)致除塵器對(duì)結(jié)晶物的去除效果下降。圖1b)中引風(fēng)機(jī)輪毅表面的結(jié)晶物底層呈黃色，并附著一層黑色腐蝕產(chǎn)物，表明結(jié)晶物對(duì)煙道表面產(chǎn)生了一定的腐蝕。

圖1白色結(jié)晶物照片

2氯化銨結(jié)晶實(shí)驗(yàn)室分析

2.1引風(fēng)機(jī)輪毅表面結(jié)晶物

取某電廠引風(fēng)機(jī)輪毅表面的結(jié)晶物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室分析，結(jié)果見表1。由表1可見:引風(fēng)機(jī)輪毅表面結(jié)晶物中91.10%均為氯化銨;結(jié)晶物450℃下的灼燒減量高達(dá)99.49%，而900℃下灼燒減量?jī)H增加0.20%。根據(jù)DL/T1151.22-2012[6]對(duì)引風(fēng)機(jī)輪毅表面結(jié)晶物900℃灼燒產(chǎn)物進(jìn)行分析，結(jié)果見表2。由表2可以看出:結(jié)晶物灼燒產(chǎn)物的主要成分為三氧化二鐵，占67.10%，其主要是引風(fēng)機(jī)輪毅表面的腐蝕產(chǎn)物;灼燒產(chǎn)物中含有二氧化硅等成分，表明結(jié)晶物中含有部分煙塵等煙氣顆粒物。

表1引風(fēng)機(jī)輪毅表面結(jié)晶物主要成分

表2引風(fēng)機(jī)輪毅表面結(jié)晶物900℃灼燒產(chǎn)物主要成分

2.2袋式除塵器凈煙室壁面結(jié)晶物

取另一家燃煤電廠袋式除塵器凈煙室壁面結(jié)晶物進(jìn)行成分分析，結(jié)果見表3。由表3可見:袋式除塵器凈煙室壁面結(jié)晶物中氯化銨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95.56%;結(jié)晶物在450℃時(shí)的灼燒減量高達(dá)99.05%。

表3袋式除塵器凈煙室壁面結(jié)晶物主要成分

根據(jù)DL/T1151.22-2012對(duì)袋式除塵器凈煙室壁面結(jié)晶物在900℃下的灼燒產(chǎn)物進(jìn)行成分分析，結(jié)果見表4。由表4可以看出，結(jié)晶物灼燒產(chǎn)物主要成分為二氧化硅，占53.27%。可見，900℃下結(jié)晶物灼燒產(chǎn)物主要成分為煙塵等煙氣顆粒物。

表4袋式除塵器凈煙室壁面結(jié)晶物900℃灼燒產(chǎn)物主要成分

由實(shí)驗(yàn)室分析結(jié)果可以得知:部分電廠除塵器凈煙室壁面或引風(fēng)機(jī)輪毅表面發(fā)生的結(jié)晶物主要成分為氯化銨;煙氣通過除塵器附近的溫度區(qū)間時(shí)，其中的氯化銨大量沉積。