第六章 脱硝系统运行、维护与检修
第一节 整套启动前的准备
一、首次启动前检验
在系统启动前,SCR反应器及其辅助设备安装完毕,配线和管道正确连接,因运输和安装引起的损坏都应修复。
催化剂是系统的主要部件,需特别小心。在对反应器内部进行检验时,要防止雨水淋入催化剂使其失效。反应器应不含有耐火材料或飞灰等杂质,如果有飞灰累积在催化剂表面上,应当用干空气进行吹扫。
启动前的主要检验点有:
(1)SCR安装后,根据管道及仪表流程图、装配图和安装图,检查安装工作是否完整。仔细审核所有结构、设备和管道的支撑,特别要注意由于热膨胀所引起的尺寸变化影响。
(2)确认所有阀门都已正确安装并进行开、关检查,将其调整到合理状态,特别是涉及到流动方向的阀门,如止回阀、蝶阀等。
(3)在SCR系统启动前,要完成如下测试:1)电缆的连续性测试。
2)动力电缆和控制电缆的绝缘电阻试验。3)氨、工业用气和仪用气的管道泄漏试验。
4)带执行机构的控制阀和截止阀的手动操作检查。
5)仪表校准和控制逻辑检查,包括烟气分析仪、氨泄漏检测仪、流量仪表、压力仪表、温度仪表、液位仪表等。
(4)信号正确,联锁试验正确。
(5)确认氨供应管线和氨储存及输送设备都已用氮气吹扫:
在设备安装及检修后,要把残存在设备、管道内的飞灰、杂物及焊渣等清理干净,以免引起阀门和仪表故障。确认采样探头/路线无堵塞。氨管路中蓄积的液体要排出管外。
(6)所有工艺接头都应紧固,无泄漏,氨检漏仪应正常工作。
(7)将进出口烟道和SCR反应器内部打扫干净,取出如焊条、焊屑、木屑和耐火材料等杂物。
(8)核实催化剂层周围的密封板和隔板安装是否正确。(9)核实氨喷射喷嘴是面向烟气流动方向的,且干净、无
堵塞。
(10)关紧所有人孔和检修孔。
(11)检查进行压力试验等安装的隔板是否被移出,所有临时用的支架是否拆除。
(12)确认所有的公用系统(包括氨、氮、汽、杂用气和仪用气等)满足要求。
二、常规启动前的检查
启动前,应对液氨储存与稀释排放系统、液氨蒸发系统、稀释风机系统、循环取样风机系统、吹灰器、SCR烟气系统进行全面检查,保证各系统符合启动相关要求。
1.液氨卸料、储存与稀释排放系统检查(1)制氨区系统电气系统投入正常。(2)仪表电源应正常,特别是双电源切换。
(3)所有仪表已投入且校准,联锁试验保护正常。(4)仪用空气压力应达到系统要求。
(5)吹扫用氮气应准备到位,质量符合要求。(6)消防水系统,消防报警应投入正常。
(7)氨区液氨存储和氨气制备区域氨气泄漏检测装置报警值设定完毕,工作正常。
(8)氨稀释槽、氨罐内部应清洁,废水池清洁。(9)确认氨稀释系统正常。
(10)确认制氨区废液吸收系统应具备投入条件。(11)确认废液排放泵系统应具备投入条件。
(12)确认液氨罐降温喷淋应具备投入条件。(13)确认压缩机应具备投启动条件。
(14)压力、温度、液位、流量等测量装置应完好并投入。(15)在上位机上检查确认系统联锁保护应100%投入。(16)检查确认防护用品、急救用品应准备到位。
(17)紧急措施、应急预案稳妥并经过演练。(18)安全阀一次门及其他阀门应在正确位置。
(19)氨系统应用氨气置换或抽真空应处理完毕,氧含量达到要求。
2.液氨蒸发系统及其气氨缓冲系统检查
(1)液氨蒸发器、氨缓冲罐内部应清洁,人孔门封闭完好。
(2)确认系统内所有管道及设备都已进行清洗机吹扫已经置换合格。
(3)确认液氨蒸发系统各部分控制系统已通电,并换到
“手动”。
(4)压力、温度、液位等测量装置应完好,并投入。(5)加热蒸汽应具备投入条件。
(6)氨罐应具备供氨条件。
(7)安全阀、一次门及其他阀门应处于正确位置。(8)设备周围清洁,无积水及其他杂物。
(9)确认供水管道内有除盐水供应,除盐水压力为
0.2~0.3MPa。
(10)检查液氨储罐的液氨储量,并确定使用的储罐。(11)检查确认液氨蒸发器的水位,且已补水完毕,确认
液位均满足要求。
3.稀释风机系统检查
(1)稀释管道、加热器内部应清洁。
(2)喷氨格栅完好,喷嘴齐全、无堵塞。
(3)压力、压差、温度、流量等测量装置应完好,并投入。
(4)设备周围清洁,无积水、积油及其他杂物。(5)加热蒸汽及其输水系统应具备投入条件。(6)稀释风机润滑油正常,且具备启动条件。(7)系统阀门处于工作位置。
4.循环取样风机系统检查
(1)循环取样风机进出口管道内部应清洁。(2)压力测量装置完好并投入。
(3)烟气在线分析仪、氨逃逸检测仪应完好,并具备投入
条件。
(4)设备内部清洁,无积水、积油及其他杂物。
(11)微开液氨槽车液相阀门,检查无泄漏后,缓慢打开至设计卸氨流量。
(5)循环取样风机润滑油应正常,且具备投入条件。(6)系统阀门应处于正确位置。
5.蒸汽吹灰系统检查
(1)蒸汽管道吹扫应干净,符合规范要求。
(12)当槽车压力与液氨储存罐压力相差0.1~0.2MPa时,微打开液氨槽车上气相管路阀,检查确认金属软管与法兰连接处无液氨泄漏后,同时停止氨卸料压缩机,并关闭氨卸料压缩机进出口阀门。
(2)压力、温度、流量等测量装置应完好,并投入。(3)吹灰器进、退无卡涩,限位开关调整完毕。
(13)按照卸料压缩机正常启动程序,启动卸料压缩机,并调整压缩机出口压力。
(4)设备内部清洁,无积水、积油及其他杂物。(5)吹灰器固定支架与平台距离应合理、无碰撞。(6)吹灰器控制系统应完好,且具备投入条件。(7)系统阀门应处于正确位置。
(14)当液氨槽车液位指示为0或氨罐液位达到设计规定的装填液位,应关断氨罐上液相阀门和气相阀门,同时停止氨卸料压缩机,并关闭氨卸料压缩机进出口阀门。
6.SCR反应器系统检查
(15)关闭氨系统气相管路上阀门。(16)关闭氨系统液相管路上阀门。(17)吹扫卸氨气相、液相管路。
(1)烟气挡板、循环取样风机、稀释风机、烟道膨胀节、吹灰器完好,且具备投入条件。
(18)取下连接液氨槽车与液氨储罐的气、液相金属软管,确认分离完全后,启动槽车。
(2)喷氨格栅完好,喷嘴齐全、无堵塞。(3)催化剂及密封系统安装检查应合格。(4)导流板、整流器、混合器应完好。(5)吹灰器动作灵活、无卡涩。
(6)烟道内部、催化剂应清洁,无杂物。
(19)卸车过程中,注意保持卸车压力差,不断检查作业情况,发现异常情况要及时处理。在卸车过程中,应有专门安全人员现场督导,卸车操作人员、槽车司机、押运员不得擅自离开岗位。
(7)烟道应无腐蚀泄漏,膨胀节连接牢固、无破损、人孔门、检查孔关闭严密。
3.液氨蒸发系统启动
(1)如用热水加热,氨蒸发器投运前应检查筒内的加热水位在高位,并应加入防锈剂,防锈剂浓度不得低于300mg/L。
(8)差压、压力、温度等测点完好,投入正常。(9)氨泄漏报警系统投入正常。
(2)向液氨蒸发器加热蒸汽或热水。
(10)吹灰蒸汽系统,仪用空气系统应具备投入条件。(11)锅炉运行正常,符合脱硝要求。
(3)加热蒸发器的蒸汽或水温度应设定温度,将温度控制投入自动。
(4)液氨蒸发器进氨。
第二节 系统启停及运行
(5)缓冲罐压力调节应投入自动,压力设定为设计值。4.稀释风机启动
一、SCR系统启动
1.SCR系统的启动步骤
(1)系统阀门应置于正确位置。(2)启动稀释风机。
(1)氨区系统吸收设备及管线充水应完成,氮气瓶备用到位。
(3)投入稀释风加热系统,稀释风温度控制在设计值。5.吹灰器启动
(2)启动废液吸收系统。(3)液氨输入氨气储存罐。
(1)将系统阀门应置于正确位置。(2)吹灰蒸汽压力投入自动。
(4)开启液氨蒸发器的加热系统。(5)手动开启氨罐的液氨排出阀门。
(3)投入吹灰控制系统PLC,启动吹灰。
6.SCR反应器启动
(6)开启液氨蒸发器的入口气动阀,然后再慢慢打开氨蒸发器的液氨入口手动阀门,使气氨缓冲罐内达到预定的压力。
(1)打开SCR出口挡板和SCR入口挡板,慢关SCR旁路挡板,应保证催化剂温升要求。
(2)核实烟气分析仪已投入运行。(3)启动循环取样风机系统。
(7)先开启稀释风机,再开启氨混合器的入口阀门。(8)根据分析仪检测的浓度,调整相应参数。
(4)启动吹灰系统。
2.卸氨操作
(5)启动液氨蒸发系统。
(1)确认液氨系统置换合格,氨罐具备进氨条件。(2)确认氨区氨稀释系统自动投入。
(6)核实氨切断阀是关闭的,将氨流量控制器切换到“手动”模式,关闭氨流量控制阀。
(3)确认氨区废水排放系统自动投入。(4)确认氨罐降温喷淋系统自动投入。(5)确认氨区氨泄漏报警自动投入。
(7)启动锅炉,观察烟气温度和燃烧工况。
(8)启动稀释风机,开始供应足够的稀释空气。(9)核实氨气压力为实际值。
(6)按照操作票对系统阀门状态进行确认,确保阀门处于正确位置。
(10)如果以下条件安装,打开氨切断阀:进口烟气温度大于设计值、氨设备和所有仪表都准备好投入运行。
(7)检查液氨槽车,允许合格槽车进入现场,并接地。(8)把气、液相金属软管与液氨槽车气、液相接口进行可
(11)达到喷氨温度后,启动喷氨系统,逐渐提高喷氨量和脱硝效率,防止氨逃逸率超标。
靠连接。
(12)通过手动条件流量控制阀,为氨/空气混合气供应氨气,并将氨/空气混合气通向喷氨格栅。
(9)打开氨系统气相管路上阀门。(10)打开氨系统液相管路上阀门。
(13)增加氨流量已达到设定的脱硝效率,然后将氨流量
控制器切换到“自动”模式。
(14)确认SCR系统运行稳定。
二、SCR系统的正常停运
(1)关闭液氨储罐出口截止门和液氨蒸发器入口压力调节阀,停止液氨供应。
(2)继续加热氨蒸发器数分钟,然后手动逐渐减小温度调节阀,减少蒸汽进入量,直至完全关闭,停用氨蒸发器(在温度低于0℃的环境下,停气后为防止气化器冻裂,应在气化器水中加防冻液或将水全部放掉)。
(3)关闭缓冲罐出口截止门,使氨系统完全停止输出。(4)将氨流量控制器从自动切换到手动,并关闭氨流量控
制阀和氨切断阀。
2.反应器停运
(1)最后停机阶段,反应器用空气进行吹扫。
(2)保持稀释风机一直运行,供应空气对混合器进行吹扫,防止发生爆炸,停机后,用稀释空气吹扫反应器,如果稀释风机出现故障不能运行,则用自然通风吹扫反应器。之后,停用稀释风机。
(3)关闭所有氨储存及供应系统的切断阀和隔离阀。(4)停止为脱硝系统提供仪用空气。
如果脱硝系统长时间停运,应将各种箱罐、地坑内的氨液排空。
三、紧急停机
SCR系统正常运行中,如果发生设备电源中断等紧急停机情况时,脱硝系统进入紧急停机操作步骤。SCR系统的紧急停机是指通过自动或手动关闭氨气截止阀停止氨喷射。当仪用空气故障时,SCR系统按照“正常停机步骤”进行停机。脱硝系统的紧急停机步骤如下:
(1)发生如下情况,立即关闭氨气截止阀:1)锅炉设备紧急停机。
2)反应器进口烟气温度低。3)高的氨/空气混合比。4)设备电源中断。
(2)电源中断前,将所有运行设备切换到“停止”模式。(3)如设备电源仍可使用,应保持稀释风机一直运行,将
整个氨喷射管路中的氨气吹出。如果稀释风机仍在运行,一旦系统恢复,应按照正常启动步骤再启动脱硝系统。如果锅炉难以短时间内恢复正常运行,应使稀释风机一直运行,将氨/空气混合器及其管道中的氨吹出,然后继续正常停止SCR装置的步骤。
(4)通过热电偶、差压表及烟气分析仪来确认SCR反应器的内部状况。
四、正常运行工作
SCR系统运行时,须完成如下日常工作:(1)每班检查反应器压差。
(2)每班检查运行情况,如锅炉运行数据、SCR进口温度、NOx及O2浓度、氨流量及其供应压力和稀释空气流量。
(3)每班至少就地巡检一次,巡检人应注意如下事项:1)检查所有的运行工况参数,如压力、温度、流量和分
析仪等。
2)检查烟道保温护板是否温度过热,因为保温内衬损坏会引起过热。
3)检查是否有氨、稀释空气、仪用气或其他相关流体发生泄漏现象。
4)调查任何异常信号。
5)用标准气体或其他方法进行NOx、O2、NH4分析仪的零点和量程校准。
6)在设备运行正常、稳定状态下,人工定期测量烟气参数。
第三节 运行调整
一、液氨蒸发系统主要运行监视与调整
(1)液氨蒸发器的运行调整目的是产生合适压力和流量的氨气,运行中监视和调整液位、加热蒸汽流量、蒸发气氨压力等,使其控制在设计范围内。
(2)当液氨蒸发器采用蒸汽盘管式加热时,蒸汽盘管与液氨盘管外的加热媒介采用二乙醇或除盐水,需要监测媒介液位,并根据需要经常补充媒介,对于蒸汽采用喷射式直接加热液氨盘管外的媒介时,可通过溢流阀门控制媒介液位。
(3)液氨蒸发器正常运行过程中,通过调节加热蒸汽的流量来控制加热媒介的温度,媒介温度通常控制在30~60℃,且维持稳定。当加热媒介温度过低时,应关小或切断蒸发器的液氨供应阀门,当加热媒介温度过高时,应关小蒸汽流量阀门。
(4)从液氨蒸发器出来的气态氨减压进入氨气缓冲槽,在缓冲槽内维持设定压力。
二、脱硝装置主要运行监视与调整
媒介中硫含量对催化剂的影响较大,也影响到脱硝运行的最低温度,图2631为烟气中SO3含量与脱硝运行最低温度间的关系。
图2631 烟气中SO3含量与脱硝运行最低温度间的关系
SCR最低连续运行温度通常为300℃,受锅炉燃煤含硫量及SCR入口NO2浓度影响而变化。在最低设计运行烟气温度
下,喷入烟道内的NH3易与NOx反应生成硫酸铵盐,铵盐沉积在催化剂中会引起催化剂失活,且大量没反应的氨气会造成空气预热器低温段严重积灰堵塞。
高温高尘布置方式下,通过催化剂的飞灰浓度高,所以应加强脱硝干出灰系统的管理,保证干出灰系统的正常运行,这样,可以减少此类有毒物质进入SCR反应器,并防止催化剂堵塞与腐蚀,节约能耗,并延长催化剂使用寿命。
在机组低负荷下,当SCR入口烟气温度低于最低设计烟气温度时,如果设计了省煤器烟气旁路,可通过调整省煤器烟气旁路与省煤器出口烟道挡板的开度,使SCR入口烟气温度高于最低连续喷氨温度,保障SCR正常运行;如果没有设计省煤器烟气旁路,则需要停止氨喷射,否则,在低温下喷氨短暂运行一段时间后,应根据催化剂供货商的要求,尽快提高机组负荷,通过提高烟气温度消除硫酸铵盐的影响。
第四节 系统维护、检修
一、维护程序
为了保证系统在良好的使用状态下,应对SCR系统设备进行正确地周期性维护。
SCR入口烟气温度大于450℃时,容易引起催化剂烧结,降低脱硝性能。通常,锅炉满负荷运行时的省煤器出口烟气温度小于400℃,SCR设计连续运行的最高温度在此基础上增
1.运行中检查通则
加20℃。
(1)转机各部、地脚螺栓、联轴器螺栓、保护罩等连接状态应满足符合正常运行要求,测量及保护装置、工业电视监控装置齐全并投入运行。
2.氨喷射流量
(2)设备外观完整,部件和保温齐全,设备及周围应清洁,无积油、积水及其他杂物,照明充分,栏杆平台完整。
喷氨流量是通过锅炉负荷、燃烧量、炉膛出口NOx浓度及设定的NOx去除率的函数值作为前馈,并通过脱硝效率或出口NOx浓度作为反馈来修正。
(3)各箱、罐的人孔、检查孔和排液阀应严密关闭,各备用管法兰严密封闭。
当氨逃逸浓度超过设定值,而SCR出口NOx浓度没有达到设定要求时,不要继续增大氨气的注入量,而应先减少氨气注入量,把氨逃逸浓度降低至运行范围后,再查找氨逃逸高的原因,把氨逃逸率高的问题解决后,才能继续增大氨气注入量,以保持出口NOx在期望的范围内。
(4)所有阀门、挡板开关灵活,无卡涩、位置正确。
(5)转机运行时,无撞击、摩擦等异声,电流表指示不超过额定值,电动机旋转方向正确。
(6)电动机电缆头及接线,接地线完好,连接牢固,轴承及电动机测温装置完好并正确投入。
喷氨流量的调节的前提是SCR反应器进出口的氮氧化物分析仪、氨气分析仪、氧量分析仪工作正常,测量准确。
(7)事故按钮完好并加盖。
3.稀释风量
(8)所有管道无泄漏、堵塞,振动正常。(9)所有烟道无泄漏、腐蚀,振动正常。2.运行中泵的检查
稀释风量通常是根据设计脱硝效率对应最大氨喷射量设定,以使氨空气混合物中的氨体浓度小于5%。在氨/空气混合器内,氨与空气应混合均匀,并维持一定压力。
(1)检查泵的密封应严密,无漏浆及漏水现象。
(2)检查泵冲洗水阀,排放阀关闭严密,无漏水、漏浆现象。
对于喷嘴型氨喷射系统,当停止氨喷射时,为避免氨喷射喷嘴飞灰堵塞,应一直伴随锅炉运行而投运稀释风机。
4.系统压降
(3)泵的出口压力过大时,应及时调整箱罐的液位正常,以免泵过负荷,如果泵的进口压力低,应切换为备用泵运行,并停运泵的入口进行冲洗,必要时通知检修处理。
系统压降增加主要来自催化剂和预热器的堵塞,因此,能防止催化剂和预热器堵塞的措施均可以用以控制系统压降。
5.保持及优化AIG喷氨平衡
(4)监视泵的出口压力正常,无压力剧烈波动现象,否则进口堵塞或汽化。
氨从AIG分配总管进入连接分支管道内,氨气的流量需平均分布,这通过调节支管出口流量控制阀门来实现。每一根支管上装有一个流量孔板,通过测量孔板前后的压力差可知每根支管的氨气流量是否大致相等。
3.液氨储存与制备系统
(1)检查氨系统的周围,查看“严禁烟火”的牌子是否完好,各管路有无裂缝及连接部有无泄漏,有无异常振动,有无漏氨,集控氨检漏器是否报警,就地有无刺鼻的氨味。
AIG孔如果发生堵塞,也一样会造成 NH3分布不均衡。在这种情况下,就需要对AIG管道进行吹扫,以保证在正常运行状态。
(2)检查液氨卸氨机的曲轴箱油压、油位、压缩机进出口压力、温度、气液分离器排液等是否正常,检查并清洁过滤器。
6.吹灰器吹灰频率
(3)检查液氨储罐液位正常、罐内压力、温度正常。
对于声波吹灰器,通常每个吹灰器运行10s后,间隔30s后运行下一个吹灰器,所有吹灰器采取不间断循环运行。
(4)检查液氨蒸发器、氨气缓冲罐、氨气吸收罐完整无泄漏,蒸发器与稀释槽液位正常。工业水自动喷淋装置的压力正常,处于自动状态。
对于耙式蒸汽吹灰器,为大幅度改善SCR系统阻力,需要检查耙的前进位移是否能够达到指定位置,并适当增加吹灰频率。
(5)检查废水池液位正常,废水泵投自动,否则手动泵排水,氨吸收罐液位正常,氨水泵投自动,否则手动启动泵排水。
对于采用耙式蒸汽吹灰器的脱硝装置,在检修期间应注意检查催化剂表面的磨损状况并评估磨损起因。如果磨损是由于吹灰所致,应调整吹灰器减压阀后的吹灰压力或者加大吹灰器喷嘴与催化剂表面的距离。
(6)检查氨流量控制阀的动作是否正常,填料压盖处是否有泄漏。
7.脱硝干出灰系统的管理
(7)检查调节阀的状态是否正常,填料压盖处是否有泄漏,氨流量控制阀前的压力表指示是否正常。
飞灰中所含的碱性物质堆积在催化剂表面上,会削弱催化剂的活性,导致出口烟道的NH3和NOx含量增加。尤其是在
(8)检查氨截止阀的状态是否正常,填料压盖处是否有泄漏。
(9)检查氨流量控制阀的动作是否正常,填料压盖处是否有泄漏,蒸发器与稀释液槽位正常。
表2642 SCR系统性能常见问题及分析
(10)检查稀释空气配管的状态是否正常,指示是否正常,管路有无异常。
(11)检查注氨分配管的显示节流孔板压差的流体压力计是否正常,管路有无异常,有无氨的泄漏。
4.反应器系统
(1)检查反应器本体严密有无漏烟,膨胀指示是否正常。(2)检查氨/空气混合器有无烟气泄漏。
(3)检查确认各分配管是否均流。
(4)检查声波吹灰器运行是否正常,压缩空气管道有无堵气或堵塞现象。
(5)检查蒸汽吹灰器连接是否完好,有无漏气、过压现象。
(6)检查高压水冲洗系统有无泄漏。
(7)检查喷氨格栅处氨气系统有无泄漏。(8)监视在线监测仪表,确保运行正常。5.主要设备、部件
对主要设备、部件,建议至少要保证表2641所示检验点和间隔,以确保SCR系统成功运行,每台设备的实际维护程序要根据现场条件和设备条件制定。
表2641
检查点计划表
表2643 声波吹灰器常见问题及分析表
二、故障检修
1.SCR系统性能常见问题及分析
SCR系统性能常见问题及分析见表2642。2.声波吹灰器常见问题及分析
声波吹灰器常见问题及分析表见表2643。
续表
续表
3.蒸汽吹灰器常见问题及分析
蒸汽吹灰器常见问题及分析见表2644。表2644 蒸汽吹灰器常见问题及分析
4.卸料压缩机常见问题及分析
卸料压缩机常见问题及分析见表2645。表2645 卸料压缩机常见问题及分析
续表
第五节 加装SCR对机组的影响
一、SCR运行对锅炉的影响
氨气与空气的混合气喷入锅炉省煤器后的出口烟气中,从以下几个方面影响烟气的传热及热效率:①影响烟气的辐射特性;②影响烟气的热物理性质;③增加烟气的流量;④吸收烟气的热量。
喷入烟气中的还原剂会吸收一部分烟气的热量。氨气的加入量与烟气中的氮氧化物的流量成正比,在采用低NO2燃烧技术后,烟气中NO2体积浓度一般为200ppm左右,即0.2%
左右,而氨气在烟气中的体积浓度与此相当,由于浓度很低,不会显著影响烟气的辐射传热,不会显著改变烟气的热物理性质和增加烟气的流量,因此也不会显著影响对流传热。
烟气脱硝装置的安装使锅炉尾部烟道增加,因此会使烟气的散热损失增加。锅炉烟气散热损失的增加,导致锅炉燃煤增加。由于氨气的引入而导致的蒸发会吸收一些烟气热量,从而增加热损失,使锅炉效率有所降低。
二、SCR对空气预热器的影响
SCR运行时,部分NH3和烟气中SO3、H2O形成的硫酸
氢氨会对空气预热器中温段和冷段形成强腐蚀。硫酸氢氨具有很强的黏结性,通常迅速黏在传热元件表面进而吸附大量灰分,造成空气预热器冷端腐蚀和堵塞的可能。
1.加剧空气预热器冷端腐蚀和堵塞的问题
(1)由于烟气中1%的SO2转化为SO3,SO3和烟气中的
H2O和从SCR反应器后烟气残存的还原剂氨发生反应生成硫酸氢氨。而硫酸氢氨在230℃时开始从气态凝结为液态,空气预热器的中温段和低温段的温度区间为130~250℃,正是硫酸氢氨的相变区为液态向固态转变阶段,具有极强的吸附性,它极易粘附于换热元件表面,进而吸附飞灰,导致大量灰分沉降在金属表面或卡在中间,引起堵塞,危及空气预热器的正常运行。同时由于传统吹灰器不能有效地清理中间层,会迫使锅炉机组停运次数增加。通常在氨气浓度1ppm以下时,硫酸氢氨生成量很少,空气预热器堵塞现象不明显,如NH3逃逸增加到2ppm,空气预热器运行6个月后,阻力约增加30%,如NH3逃逸增加到3ppm,空气预热器运行6个月后,阻力约增加50%,将迫使停炉停机清理空气预热器的堵灰。
(2)由于烟气中SO3浓度增大,使得烟气的硫酸露点温度提高、空气预热器低温腐蚀加剧,除此之外,硫酸氢氨本身具有腐蚀性,会对空气预热器中的低碳钢及低合金钢部分产生腐蚀作用。
(3)换热元件表面积灰,将使元件换热能力大为降低,降低空气预热器的功能。
2.防止硫酸氢氨对空气预热器造成的影响措施
(1)限制通过SCR催化剂的烟气SO2/SO3的转换率。(2)控制SCR出口的NH3泄漏量。
综合上述两点,实际操作时,在试运转期间调整氨的喷射流量,以获得设计的脱硝效率及NH3逃逸,在运转期间定期检测烟气中NH3残余量,以调整氨的注入量。
三、SCR对吸风机的影响
采用SCR后,由于脱硝剂的喷入量相对烟气量极微,因而吸风机风量可考虑不变,但因SCR部分和进口烟道的阻力增加较大,约为1000Pa,因此选择合理的风机型号与参数。安装SCR后使风机的电耗增加。如果控制不当,可能造成空气预热器的结构堵灰,额外增加系统阻力。
但只要氨的逃逸率得到合理的控制(3ppm以下),炉后其他设备,主要是除尘器,不会产生足以影响其性能的积灰。氨的喷入有利于提高粉尘的带电性能,对除尘产生有利的影响。总体来说,实施脱硝工程对除尘器性能和运行影响可以不予考虑。