1、投入脱硝后如何防止预热器堵塞随着国家环保部门对烟气氮氧化物排放控制标准的提高，国内很多电厂的SCR 烟气脱硝装置投入运行。但是实际运行中，很多电厂出现氨逃逸导致预热器严重堵塞现象的发生，这已经引起我公司高度重视，下面将对投入脱硝后如何防止预热器堵塞进行说明。一、SCR 烟气脱硝装置原理减少氮氧化物排放，目前主要采用 SCR 烟气脱硝装置。SCR 烟气脱硝装置原理：氨气被喷入高温烟气脱硝装置中,在催化剂的作用下将烟气中 NOx 分解成为 N2 和 H2O。反应公式如下：4NO + 4NH3 +O2 4N2 + 6H2O或者NO +NO2 + 2NH3 2N2 + 3H2O通过使用适当的催化剂,上
2、述反应可以在 200 450 的温度范围内有效进行, 在 NH3 /NO = 1 的情况下,可以达到 8090%的脱硝效率。二、投入脱硝后预热器容易堵塞的原因SCR 烟气脱硝装置对空气预热器的运行主要有以下不利影响：（1）烟气中由 SO2 向 SO3 的转化率增加，即烟气中的 SO3 量增加，烟气酸露点温度增加，由此加重空气预热器的酸腐蚀和堵灰。（2）SCR 烟气脱硝装置中的逸出氨（NH3）与烟气中的 SO3 和水蒸汽生成硫酸氢铵凝结物（NH3 SO3 H2O NH4H SO4） 。NH4H SO4 水溶液呈中度酸性且具有很大的粘性（像鼻涕一样） ，易粘附在空气预热器的换热元件表面上，再次加剧
3、气预热器的酸腐蚀和堵灰。硫酸氢铵在一定温度内会形成严重堵塞现象，温度段处于预热器的中低温度段。 硫酸氢铵的特性如下：硫酸氢铵反应生成温度一般在 150 200 之间。也就是说，硫酸氢铵一般在预热器中下部分生成；硫酸氢铵在 200可以分解，也就说 200 以上的区域是安全的；纯净的硫酸氢铵熔融温度为 147（一般的硫酸氢铵在 115 200） ，也就说 200 以上硫酸氢铵呈现液态，115以下一般呈现固态。纯净的硫酸氢铵气化温度为 350，并且高温下极容易分解。不论是固态的还是液态的硫酸氢铵都极易溶于水且腐蚀性强，所以预热器防堵一般要从提高预热器冷端温度（提高预热器冷端露点） 、提高吹灰温度（让
4、预热器冷端的硫酸氢铵呈现液态以利于吹走）和减少氨逃逸三个方面下功夫。三、影响脱硝效率的主要因素（1）催化剂不同的催化剂有不同的结构、表面积、活性和物理性能。催化剂表面积越大, 活性越高,氨气与烟气中的 NOx 反应越剧烈。在一定结构反应器中采用的还原剂(氨)的剂量越少,即 n(NH3)/n(NOx)比值就越小;同样,在相同的 n(NH3)/n(NOx)比值下,采用活化性高的催化剂有利于小尺寸反应器的运行。总的来说,在 n(NH3)/n(NOx)比值、反应器尺寸一定的条件下,催化剂活性越大,降低 NOx生成量的可能性就越大。（2）反应温度反应温度在一定程度上决定着还原剂(氨)与烟气中 NOx 的
5、反应速率,同时也影响催化剂的活性。一般来说,反应温度越高,越有利于 SCR 系统的运行,但是,考虑综合效率问题(主要是烟气加热),并不是采用设备的极限温度,而是在一定工况下采用最佳的反应温度,温度范围视 SCR 反应器在锅炉尾部的布置位置而定。（3）烟气在催化剂容积内滞留时间烟气在催化剂容积内滞留时间的尺度取决于催化剂的结构。（4）烟气流型烟气流型在一定程度上取决于催化剂的结构,合理的烟气流型有利于催化剂的充分利用,也有利于还原剂与烟气中 NOx 的反应,进而使得 SCR 系统有较高的脱硝效率。 （1）烟气温度。烟气中的 NOx 浓度通常是低的,但是烟气的体积相对很大,因此用在 SCR 装置的
6、催化剂一定 是高性能。因此用在这种条件下的催化剂一定满足燃煤锅炉高可靠性运行的要求。四、 我公司预防预热器堵塞的基本方法1.合理控制反应温度在一定温度范围内,随反应温度提高,NOx 脱除率急剧增加,脱硝率达到最大值时,温度继续升高会使 NH3 氧化而使脱硝率下降; 反应温度过低,烟气脱硝反应不充分,易产生 NH3 的逃逸。一般情况下，省煤器出口烟温在 315到450在之间，催化剂活性较好。由于我公司脱硝系统入口烟设计温度在 315以上，只有保持在这个温度以上催化剂才有较强活性。提高省煤器出口烟温一般从以下几个方面着手。（1）提高机组负荷。负荷升高省煤器出口烟温升高。（2）低负荷时尽量运行上四台
7、制粉系统。运行上四台制粉系统提高了火焰中心高度，提高了省煤器出口烟温。（3）增大再热汽侧分隔挡板开度。我公司由于设置了用于调节再热汽温的分隔挡板，关键时可用来调整脱硝系统入口温度减少氨逃逸。由于开大再热器烟气挡板能提高 SCR 入口温度，当机组处于低负荷时，应适当提高再热器烟气挡板开度。一般情况下，机组负荷 300-350MW 之间，由再热器、过热器烟气挡板开度一致到全开再热器烟气挡板、全关过热器烟气挡板能提高 SCR 入口温度5。2.防止催化剂污染催化剂活性在一定程度上取决于催化剂受污染程度，任何情况下，要保证催化剂洁净。停炉时，严禁利用引风机进行炉膛抽灰。机组启动点火前，及时投入 SCR
8、声波吹灰。正常运行中，投入 SCR 蒸汽吹灰。SCR 蒸汽吹灰时，疏水温度 200以上方可进行吹灰，吹灰母管压力按照1.5MPa（SCR 画面吹灰母管压力） 。3. 进行预热器结构改造对容易出现预热器热端堵灰的回转式预热器，热端和中温段换热组件片可以采用松排列方式，换热组件片之间在设计时留有 0.2-0.6mm 的间隙，一方面加大了通流通道宽度，另一方面在运行时，气流冲击使得传热组件片可以处在抖动状态，便于将灰粒排出预热器。目前我公司预热器为采用双层、松排列方式板型。预热器冷端改为搪瓷材料，采用封闭式板型。预热器冷端这种封闭直通道大波纹组件，能保持吹灰气流能量集中、耗散慢，吹灰气流能直达传热组
9、件的深处，吹灰效果大大提高。3.加强预热器吹灰纯净的硫酸氢铵熔融温度为 147（一般的硫酸氢铵在 115 200） ，也就是说 200 以上硫酸氢铵呈现液态，115以下一般呈现固态。所以，高温蒸汽吹灰促使固态的硫酸氢铵变成液态，然后通过烟气气流将其带走，起到预热器防堵塞的良好效果。为提高预热器吹灰效果，公司对预热器吹灰蒸汽管路进行改造，吹灰蒸汽管路加粗（吹灰母管管径 DN125，分支管道管径 DN80） ；预热器吹灰汽源改为屏过，将预热器吹灰压力提高到 1.5-1.8MPa 之间，保证吹灰蒸汽温度在 280以上。吹灰器采用伸缩式吹灰器，该吹灰器吹灰气流为直线式，吹扫蒸汽能量集中，吹灰效果更佳。
10、该吹灰器底上各设置一层吹灰器，能有效减少预热器积灰。我公司预热器吹灰时，首先要彻底疏净管道存水，保证吹灰蒸汽温度在280以上，通过就地枪管测温进行判断，温度低尽快分析，联系处理；其次要判断吹灰器进退良好，防止卡涩。4.减少氨逃逸目前技术下，各厂反映氨逃逸测量系统都不是特别准确。氨逃逸测量不准确在很多电厂都发生过，且给电厂造成了极大损失。目前氨逃逸测量技术分两种：激光式氨逃逸测量系统和抽取式氨逃逸测量系统。我公司采用了效果稍好的雪地龙抽取式氨逃逸测量系统。在保证 NOx 不超标的情况下，降低 NH3 的逃逸。控制氨逃逸，要求在氨逃逸浓度在 3ppmv 以下。为防止喷氨量过多。每侧喷氨系统均设计
11、70%流量主调阀和 30%流量副调阀双路调阀，两侧双路调阀容量为 100%，流量调节特性较好，提高了喷氨的准确性。热工控制环节中，引入蒸汽流量前馈信号，开环控制改为闭环控制，减少氨流量调节的迟缓率。正常运行中，要密切注意调阀运行情况，自动调节不正常时（防止过调引起喷氨量过大）及时切手动调整。运行调整时，尽量控制 NOx 排放在 70-90 之间，严密监视喷氨量和氨逃逸数值。切记，由于目前氨逃逸测量装置都不是非常准确，运行中要做出综合判断。5.加装送风机暖风器，提高预热器冷端综合温度送风机暖风器安装在送风机出口，冬季外界环境温度低于 10以下务必投运。暖风器提高空预器蓄热元件温度，防止脱硝投运时
12、空预器冷段蓄热元件腐蚀及堵塞。暖风器形式为可旋式，甲乙两侧风道暖风器对称布置，每侧并排布置有 3个管箱，每个管箱可以单独旋转，在暖风器停运期间通过旋转暖风器管箱，使暖风器本身的风阻基本消除，降低风机电耗。暖风器具有反吹自清灰功能，利用二次风自身动能保持受热面清洁。暖风器汽源引自辅汽联箱，两侧暖风器疏水汇集后通过自由浮球式疏水器接至原扩容器至凝汽器管道，借用原管道把暖风器疏水排至凝汽器回收。送风机暖风器设计提高风温 35，实际投运可提高风温 40，实际运行中一般控制空预器冷端综合温度在 140以上。发现空预器冷端综合温度偏低，应进一步提高暖风器出口风温。6.脱硝入口氮氧化物控制在 400-500/m3，特别是在断煤或倒磨时及时调整一次风及二次风量，防止脱硝入口氮氧化物含量大幅升高引起脱硝出口超标。7.其它方法（1）进行低氮燃烧器改造，减少喷氨量。（2）降低锅炉燃煤含硫量。（3）利用停机机会清洗。提高意识，特别是提高对预热器堵塞原因和危害的认识。总之，预热器防堵塞事关机组安全稳定，各值一定高度重视，特别做好提高预热器冷端温度（冬季） 、提高吹灰效果和减少氨逃逸三个方面的工作。
