SCR煙氣脫硝系統對空預器的影響  上海湛流

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現有煙氣脫硝方法中，選擇性催化還原（SCR）法成熟，在煙氣脫硝領域應用廣泛。SCR脫硝的基本原理是：氮氧化物在催化劑作用下，在一定溫度條件（一般為250~450℃）時被還原劑（一般選擇用NH3）還原為無害的氮氣和水，“選擇性”是指氨有選擇地進行還原反應，在這里它只選擇還原NOX。

SCR煙氣脫硝裝置由于催化劑的存在，在SCR脫硝反應器中發生大量的化學反應，對再生式空預器產生影響的主要是生成的硫酸氫銨。煙氣中部分SO2被催化氧化為SO3，從脫硝反應器逃逸的部分氨與煙氣中的SO3和H2O反應生成硫酸氫銨，增加了空預器堵塞和腐蝕的風險。當NH3與SO3的比例超過2:1時，就會生成硫酸銨，即使脫硝裝置設計時采取措施減小氨的逃逸率，結垢還是經常發生。原因是負荷瞬變期間，氣流層化、氨或NOX分布不當、系統控制故障或催化劑效果降低等引起氨的逃逸率上升。

硫酸氫銨牢固粘附在空預器蓄熱元件的表面上，使徐熱元件發生積灰。這些沉積物將減小空預器內流通截面積，從而引起空預器阻力的增加，同時降低空預器換熱元件的反應非常敏感。處于脫硝反應器下游的空預器除非采用適當的措施，否則會因空預器沖洗而降低鍋爐機組的可用率。

常規空氣預熱器冷端腐蝕區僅在冷端100~200mm的范圍內，在增加了SO3轉化率后，硫酸露點通常上升5~10℃，預熱器冷端受硫酸腐蝕區范圍將上升到250~450mm，原有空氣預熱器的冷段高度就顯得不夠了。為不影響機組的正常運行，就必須對空氣預熱器進行改造。一般改造主要包括空預器換熱元件的更換（如用搪瓷鍍層換熱元件后硫酸氫銨的結垢速率明顯降低。氨逃逸率為3.3ppm時，搪瓷鍍層換熱元件表面的結垢只有非搪瓷鍍層換熱元件的15%；氨逃逸率為0.7ppm時，搪瓷鍍層換熱元件表面的結垢只有非搪瓷鍍層換熱元件的25%），密封系統的改造，預熱器隔倉和隔板的改造等。空預器除采用蒸汽吹灰外，還需增加高壓水沖洗系統。

在鍋爐BMCR工況下，省煤器出口煙氣流速通常為10m/S，省煤器灰斗除灰占總灰量的5%，而SCR反應器內煙氣流速約為4~6m/s，勢必形成一定程度的積灰。為保證SCR催化劑的催化效果，在SCR內配置的吹灰器將會把積灰吹入空預器，在空預器內會形成堵灰。

此外，加裝SCR脫硝裝置后，空預器段煙氣負壓增加較多，漏風壓差增加，通常空預器漏風率增加0.8%~1.5%。