scr对空预器的影响分析

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1、SCR对空气预热器的影响分析2021/9/161罗志西安热工研究院有限公司2013年12月17日主要内容2021/9/162一、绪论二、空预器堵塞机理三、空预器堵塞判定准则四、空预器堵塞影响因素分析五、空预器堵塞预防和治理六、总结一、绪论2021/9/163随着NOx排放标准《火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011）》的颁布，火电厂将执行更为严格的NOx排放标准，而SCR技术以高脱硝率、几乎无二次污染等优点，将成为控制NOx排放的主流技术。在近几年火电厂进行的脱硝改造中，几乎都是使用的SCR技术。随着SCR脱硝系统的运行，空气预热器的阻力呈现增加的

2、趋势，部分电厂出现空气预热器严重堵塞而不得不停机清洗的问题。客观的讲，当火电厂进行SCR或者SNCR烟气脱硝改造之后，空气预热器阻力增加的问题是不可避免的，如果电厂运行操作不当是极有可能出现空气预热器严重堵塞的问题。本报告从技术层面上对空气预热器堵塞的机理进行分析，对造成空气预热器堵塞的影响因素逐一进行分析，提供了空气预热器堵塞的判定准则，最后对减轻空气预热器堵塞的方法进行了论述。二、空气预热器堵塞的机理2021/9/164在火电厂空气预热器烟气环境下，SO3和NH3会发生以下两个反应生成硫酸铵和硫酸氢铵：2NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4=ammo

3、niumsulfate（AS）NH3+SO3+H2O→NH4HSO4=ammoniumbisulfate（ABS）-造成空预器阻力升高和堵塞逃逸氨浓度：3ppm（不是平均值）SO3浓度：燃烧和灰中钒氧化物附着在受热面上催化生成，0.5~1.5%生成SO3；催化剂催化生成：催化剂中的活性成分V2O5，SO2→SO3小于1%。二、空气预热器堵塞的机理2021/9/165通常硫酸铵呈颗粒状，颗粒状硫酸铵不会与烟气中的飞灰粒子相结合而造成空气预热器的腐蚀、堵灰等，不会影响空气预热器的换热和机组的正常运行。但是硫酸氢铵在一定的温度区间呈现液态，会捕捉烟气中的飞灰，附着在

4、空气预热器的换热面上，从而造成空气预热器的阻力增加甚至堵塞。在燃烧中高硫煤机组的SCR系统中，通常进入空气预热器的烟气中SO3的浓度相对于逃逸氨浓度较多。（除非是SCR系统催化剂活性降低之后，逃逸NH3相对于SO3较多）。这种较多的SO3浓度利于硫酸氢铵的生成，容易造成空气预热器的堵塞。同时，国外电厂的运行经验表明，在燃烧中高硫煤机组SCR系统中，如果氨逃逸浓度超过2~3ppm时，空气预热器将会堵塞。二、空气预热器堵塞的机理2021/9/166图1硫酸铵（AS）和硫酸氢铵（ABS）生成区域与SO3、NH3浓度和温度的关系需要指出一点：硫酸氢铵生成的温度受到SO

5、3和NH3浓度的影响，但此温度并不代表空预器发生堵塞的温度。415℉(213℃)二、空气预热器堵塞的机理2021/9/167硫酸氢氨在不同的温度下分别呈现气态、液态、颗粒状。只有液态的硫酸氢铵附着在空气预热器受热面上会捕捉烟气中的飞灰从而照成空气预热器的堵塞。而空气预热器堵塞的位置与不仅与液态硫酸氢铵的生成温度，在很大程度上也与烟气中的飞灰浓度大小相关。当烟气中飞灰浓度较低时（通常是在除尘器之后或是湿法脱硫系统中），发生硫酸氢铵沉积导致堵塞的区域的温度与图1中硫酸氢铵生成的温度较为一致；但是当烟气中飞灰浓度高于4g/Nm3时，空气预热器开始发生堵塞的温度区间为

6、300℉~375℉（150℃~190℃）（此研究结果来自于EPRI，1998）。二、空气预热器堵塞的机理2021/9/168进入空气预热器的烟气中含有10ppmSO3和3ppmNH3，根据图1可知硫酸氢铵生成的温度为415℉（213℃）。硫酸氢铵污垢开始沉积的温度为375℉（190℃）可以看出，从离冷端大概40inch（1000mm）的位置开始发生硫酸氢铵的污垢沉积；而离冷端26inch（660mm）的地方是硫酸氢铵污垢沉积开始温度与空气预热器受热元件最高温度曲线相交的位置，在26inch高度以下的受热元件的温度总是低于硫酸氢铵污垢沉积开始的温度。而在26in

7、ch（660mm）~40inch（1000mm）之间的受热元件并不总是处于375℉（190℃）以下，所以并不会呈现强烈的堵塞趋势。图2某空预器ABS区域与各参数的关系图4个换热段：300mm,900mm,300mm,300mm二、空气预热器堵塞的机理2021/9/169随着对于硫酸氢铵堵塞机理的进一步研究表明：1、硫酸氢铵的沉积主要受到进入空气预热器的烟气中NH3和SO3浓度、烟气流速、烟气温度和换热元件表面温度的影响；2、对燃煤机组，烟气中飞灰含量较高，硫酸氢氨在146℃—207℃温度范围内为液态，容易捕捉烟气中的飞灰形成空预器的堵塞；对于燃油、燃气机组，烟

8、气中飞灰含量较低，硫酸氢氨在146℃—