【杭州SCR脱硝设备www.xqfqcl.net】SCR脱硝系统对锅炉经济性的影响

火电厂SCR烟气脱硝装置用于脱除烟气中的氮氧化物(NOx)。 这种技术通过向烟气中喷洒氨(NH3)作为还原剂，还原剂与烟气中的NOx发生反应，产生无害的氮气(N2)和(H2O)，从而达到去除氮氧化物的目的。 但是SCR脱硝装置对锅炉也有一定的影响。  

 目前，烟气脱硝的主流技术之一——选择性催化还原(selective catalytic reduction, SCR)被广泛应用于许多在建电厂。 SCR脱硝装置脱硝效率可达85%以上，可满足严格的环保排放标准。 如果锅炉设计燃煤燃烧后产生的烟气NOx含量较高，SCR烟气脱硝装置可以保证烟气脱硝效率，大大降低烟气NOx排放量。  

1.  SCR脱硝技术原理  

 “选择性催化剂还原烟气脱硝”技术，其主要化学反应如下:  

 4nh3 + 4no + O2 - > 4n2 + 6h2o  

 4nh3 + 2no2 + O2 - > 3n2 + 6h2o  

 反应产物是环境友好的水和氮，但只有在800℃以上的条件下才有足够的反应速度，工业应用时必须安装与反应有关的催化剂，在催化剂作用下的反应温度要到400℃左右，SCR脱硝体系催化剂的工作温度是一定范围内的，当温度过高(> 450℃)，催化剂会加速老化; 当温度在300℃左右时，在相同催化剂的作用下，还会发生另一种副反应:  

 2so2so3 + O2 - > 2  

 Nh3 + h2o + so3 - nh4hso4  

 即氨盐的形成，该物质具有粘性，容易粘结在催化剂和锅炉尾部受热面上，影响锅炉运行。 因此，只有当催化剂环境烟气温度在300-420℃之间时，才允许喷氨脱硝。

2. SCR系统对锅炉运行的影响

 长期运行后,发现当前饲料和诱导通风的粉丝们单位增加,能耗增加,二次空气之间的压力差和空气预热器烟气进口和出口的增加从0.5 - -1.1 kpa 1.5 - -2.2 kpa 50% - -100%负载条件下,排气温度也随之升高。安装SCR脱硝装置后，实际运行对锅炉系统还有其他影响。根据实际参数和运行情况，总结如下:

 2.1 SCR脱硝方式对锅炉效率的影响。

 (1)安装SCR脱硝系统后锅炉的热损失主要是脱硝系统后会使烟气温度降低6℃左右，对锅炉效率会有一定的影响。

 (2)空气预热器换热元件堵塞，排烟温度升高，引风机耗电量增加。氨和三氧化二硫

 反应生成硫酸氨。硫酸氢铵在180 ~ 200℃的温度环境中粘性,因此在高温和低温空气预热器烟气中的灰尘容易容易坚持硫酸氢铵在空气预热器,传热表面污垢,空气预热器传热元件,空气预热器,排烟温度的换热效果较高，是造成锅炉效率降低的主要原因。

 (3)空气预热器漏风率增大。烟气经过SCR脱硝系统后压降会增加约800Pa，为了使炉膛内压平衡，抽风机的输出量会增加，导致空气预热器内压降低，空气预热器空/烟压差增大，导致空气预热器漏风率增加，锅炉效率降低。

2.2对烟道阻力的影响。

 SCR脱硝装置增加了烟气的阻力约800 pa和蜂窝状催化剂的体积火山灰堵塞,随着运行时间的增长,更严重的堵塞,催化剂的程度将导致能耗的增加的抽风机,SCR脱硝系统不是旁路系统设计,如果催化剂堵塞严重，将直接影响锅炉的安全稳定运行。

 2.3对空气预热器的影响。

 SCR脱硝装置对空气预热器的作用更为突出。其主要原因是硫酸氨的腐蚀和粘附。硫酸铵氢与灰尘一起附着在空气预热器的换热元件上，不仅降低了换热效果，而且在空气预热器的低温段产生低温腐蚀，造成空气预热器内积灰。SCR脱硝装置氨逸出率一般设计不超过3ppm。当逃逸率超过设计值时，会产生大量的氨水硫酸氢，造成空气预热器严重堵塞，造成吸入风机功耗增加，一次风机母管压力波动。另外，燃烧高硫煤时，烟气中SO3含量较高，空气预热器低温段可能有硫酸溶液凝结在换热元件上，导致空气预热器低温腐蚀。

3. 采取有针对性的措施

 针对以上情况，为了弱化SCR脱硝对锅炉的负面影响，我们总结了一些经验，借鉴了其他厂的技术措施，在实际运行中采取了以下措施:

 3.1减少SCR脱硝催化剂积灰。

 在烟气粉尘的内容与煤的灰分含量有很大的关系和燃烧调整,但脱氮催化剂的火山灰堆积影响因素也有关省煤器灰释放系统的操作和吹灰装置安装在脱氮装置。省煤器除灰系统不能正常工作，会使大量粉尘进入脱硝催化剂，即使加强脱硝系统的吹吹也无法避免蜂窝催化剂的堵塞。脱硝装置用吹灰器有声波吹灰和蒸汽吹灰两种方式。声波吹灰器在灰量小的时候效果比较明显，可以完全吹走角落的灰。但当灰量较大时，耙式蒸汽吹灰器能起到很好的作用。

 3.2空气预热器换热元件及冲洗改造

 SCR脱硝工艺中安装的空气预热器需要特殊的设计，以防止低温段的腐蚀、灰堵和清洗。为防止空气预热器结垢，或空气预热器堵塞导致强制停炉事件，空气预热器低温换热元件应采用搪瓷表面换热元件。为避免在运行过程中空气预热器严重堵塞导致锅炉停机事件的发生，在空气预热器的选择上可以考虑采用双介质吹灰器(蒸汽和水)，从而实现空气预热器的在线水洗。正常运行时用蒸汽定期吹灰，空气预热器堵塞严重时用高压水冲洗。如果空气预热器传热元件不是用搪瓷做的，投资SCR脱硝系统半年后会出现严重堵塞。因此，一般需要将空气预热器换热元件的低温段更换为搪瓷管空气预热器。

3.3加强吹灰，定期清洗和保养空气预热器

 SCR脱硝系统在运行过程中，催化剂和空气预热器的堵塞是不可避免的。因此，有必要加强SCR反应器区域和空气预热器的吹灰，特别是在空气预热器的低温段。当发现烟道阻力增大时，应及时清洗催化剂。如果空气预热器进出口压差增大，应及时加强空气预热器或水冲洗。从而从根本上解决了更换搪瓷管空预热器的问题。

 3.4控制氨逸出率

 为了降低脱硝装置运行对锅炉的影响，对硫酸氨生产的控制至关重要。硫酸氨生产的反应速率主要与温度、氨、SO3和烟气中水分含量有关。火电机组在实际运行中无法控制锅炉烟气中SO3和水的含量。因此，必须严格控制氨逸出率。

 (1)严格控制注氨量，防止氨气过量造成氨逸出。正常情况下，氨逸出率应控制在3ppm以上，以确保计量设备的正确、全时投入，并加强维护。

 (2)保持催化剂活性。SCR脱硝催化剂的使用寿命一般在5 ~ 6年，SCR脱硝装置设计为2+1，当脱硝效率达不到设计值或不能满足国家环保排放要求时，为了保证锅炉的安全运行，需要清洗催化剂或安装催化剂备份层。

 (3)加强对空气预热器进出口压差的监测。发现当空气预热器进出口压差增大时，及时减少了氨喷射量，增加了空气预热器低温段吹灰次数。采用SCR脱硝装置，通过限制氨逸出量和催化剂SO2/SO3氧化速率来控制锅炉尾部受热面(主要是空气预热器)的结垢、堵塞和腐蚀。通过减小烟长来控制锅炉的散热面积，从而控制对锅炉热效率的影响;对引风机的影响(即锅炉烟气阻力的增加)可以通过合理设计烟气形状、合理选择烟气流量、安装导流装置、缩短烟气长度等来控制。

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