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脱硝空预器堵灰原因及措施


1.硫酸氢氨的产生机理在 SCR 系统脱硝过程中,烟气在通过 SCR 催化剂时,将进 一步强化 SO2→SO3 的转化,形成更多的 SO3。在此过程中,由于 NH3 的逃逸是 客观存在的,它可能在空气预热器处与 SO3 形成硫酸氢氨,其反应式如下: NH3+ SO3+ H2O→NH4HSO4 硫酸氢氨在不同的温度下分别呈现气态、液态、颗 粒状。对于燃煤机组,烟气中飞灰含量较高,硫

酸氢氨在 295F°~405F°温度范 围内为液态;对于燃油、燃气机组,烟气中飞灰含量较低,硫酸氢氨在 295F°~450F°温度范围内为液态。这个区域被称为 ABS 区域。 2.对预热器 的影响 2.1 堵灰和腐蚀产生的原因气态或颗粒状液体状硫酸氢氨会随着烟气流 经预热器,不会对预热器产生影响。相反,液态硫酸氢氨捕捉飞灰能力极强,会 与烟气中的飞灰粒子相结合, 附着于预热器传热元件上形成融盐状的积灰,造成 预热器的腐蚀、堵灰等,进而影响预热器的换热及机组的正常运行。硫酸氢氨的 反应速率主要与温度、烟气中的 NH3、SO3 及 H2O 浓度有关。为此,在系统的规 划设计中,应严格控制 SO2→SO3 的转化率及 SCR 出口的 NH3 的逃逸率。同时, 应考虑重新调整空气预热器的设计结构或吹灰方式配置, 消除硫酸氢氨对空气预 热器运行性能的影响。在形成液体状硫酸氢氨的同时,也会产生部分硫酸氨。与 硫酸氢氨不同, 颗粒状硫酸氨不会与烟气中的飞灰粒子相结合而造成预热器的腐 蚀、堵灰等,不会影响预热器的换热及机组的正常运行。2.2 防止堵灰和腐蚀产 生的改进措施考虑到 ABS 区域的特定位置及相应特性, 在空气预热器的结构设计 如: 传热元件的高度选择、 材质、 板型上以及清灰设施配置上应采取相应的措施。 (1)、为减少积灰和有较好的清洗效果,采用封闭流通道(Closed Channel) 的板型传热元件代替现有的冷端传热元件, 此种板型非常有利于飞灰和粘结物的 清 除。

(2) 、 冷端用搪瓷传热元件, 以防止硫酸氨 (ABS) 的沉积, 同时有好的抗 ABS 腐蚀能力。(3)、热端及冷端的吹灰器设计成双介质清洗, 吹灰器上设置高压水清洗装

置。 2.3 对锅炉系统和预 热器性能的影响(1)、由于烟气中氨气含量很低,烟气成分变化不大,在省煤 器出口烟气温度变化不大时, 预热器通过追加热端换热面,排烟温度一般不受影 响。但如果冷段堵塞未及时清理,会使排烟温度有所上升,但不足以会危及锅炉 安全运行。 (2) 、 由于传热元件总高增加, 预热器烟/空气阻力通常增加 150-200Pa, 但如果冷段堵灰,阻力上升较明显。通常在氨的逃逸率控制在 3μ L/L 以下时, 对风机的影响不大。(3)、SCR 加装后,预热器段烟气负压增加较多,预热器 漏风压差增加,通常预热器漏风率增加 0.8~1.5%左右。(4)、预热器的使用寿 命不受 SCR 影响。 预热器除转子结构外其它结构和传统设计基本相同,冷段元件 采用搪瓷表面后,使用寿命也不低于一个大修期。(5)、预热器的使用安全性 不受 SCR 影响。预热器各部件工作温区和传统预热器相同,传动系统相同,轴承 承载倍率仍在安全范围内。2.4 对运行维护的要求(1)、严格控制 SCR 出口 NH3 逃逸率,尽量控制在 3μ L/L 以下,这是保证预热器不堵灰的重要前提。(2)、 在烟气阻力上升 50%左右时,需对预热器进行不停机清洗,打开冷端吹灰器高压 水系统,同时投运蒸汽吹灰(保证及时吹干元件表面)。(3)、在用高压水不 能有效缓解预热器堵灰时,可以在停炉阶段用大流量水冲洗设备彻底清洗转子。 (4)、不主张用过高压头蒸汽对预热器吹灰,长期吹灰压头超高,会损坏预热 器冷端传热元件,通道因元件变形后会更易堵塞,而且很难清理。(5)、预热 器其它运行要求和常规预热器相同。综上所述,采用 SCR 后,预热器通过合理修 改设计, 不会危及锅炉安全运行, 控制 NH3 的逃逸量, 是保证预热器性能的关键。 3.对静电除尘器的影响静电除尘器的效率受灰尘的比电阻影响很大, 烟气经过脱 氮系统后,烟气中 SO3 浓度提高 1 倍左右,对于低硫煤,SO3 对灰尘的比电阻没 有负面影响,对于高硫煤具有一定的影响。由于此段烟气温度高于酸露点温度, 所以不需要考虑腐蚀性的影响。


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