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摘要：SCR（选择性催化还原）是现阶段燃煤锅炉最常用的一种脱销技术，该项技术在实际应用过程中会对锅炉系统造成不良影响。SCR反应期间会产生硫酸氢氨，这会发生堵塞问题，这会对锅炉空预器的性能造成不良影响。下面，针对燃煤机组采用SCR脱硝技术对锅炉空预器的影响进行详细分析，希望文中内容对相关工作人员可以有所帮助。
关键词：燃煤机；SCR；空气预热器；脱硝技术
SCR技术是现阶段应用最广泛，并且有效的烟气脱硝技术，同时，在对该项技术在具体应用期间，烟气中存在的二氧化硫被中的少量会被氧化程三氧化硫，同时，在该期间还会产生一些对人们不希望看到的硫化氢氨和硫化铵等副产品，这些副产品的出现，会对脱销过程造成不良影响，并且会对各项设备的性能和应用造成危害。
1 SCR脱销原理
在对催化剂进行应用下，将氨作为还原剂，将喷入到需要进行脱氨的烟气中，氨与NOX发生反应会生产氮气和水，这一反应过程中就是SCR脱销[1]。在该化学反应期间，NH3能够自由的选择NOX反应。SCR烟气脱销反应情况如图1所示。
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图1 SCR脱销反应示意图
2 硫酸氢氨的生产及对空气预热器的危害
空气预热器中产生硫酸氢氨的原因如下：
（1）SCR催化剂中含有的 Mn、Fe等对关键反应可以起到催化作用，也会对二氧化硫的氧化能够起到一定的催化作用，在燃用含硫煤的锅炉中会导致烟气中的二氧化硫被氧化，从而会生产三氧化硫。
（2）催化剂中的氨除了与NOX反应，剩余的气体都会被排出反应器，无论采用何种催化器，这无法完全避免氨从反应器中排出[2]。
（3）设计脱销装置时，要采用合理的措施对氨气的逃逸情况进行控制，降低逃逸率，但是，从实际情况来看，仍然会出现按结构现象，造成该现象的主要原因时负荷发生瞬变时，气流层化或系统控制故障等问题都会导致氨气逃逸率升高[3]。
（4）在230℃的环境下臭氧与氨会发生接触，两者发生化学反应后会生成硫酸氢氨。在该环境下，SCR运行中未耗尽的氨和氧气中的反应生产三氧化硫，这最终将生成硫酸铵和硫酸氢氨。前者是一种干粉末，并不会发生灰度问题，但是，硫酸铵的化学性质不稳定，容易发生分解，生成硫酸氢氨，而硫酸氢氨是一种具有粘性的物质，其会吸附烟气中的灰尘，这会发生堵塞现象，从而会导致空气预热器在具体应用期间的热换效率降低，情况严重时，可能会出现空气预热器无法正常运行情况[4]。
（5）三氧化硫与氨气反应会生产硫酸氢氨，其会在空气预热器中发生沉积，主要集中在冷段及中温段。在该温度区间的硫酸氢氨由液态转变未固态，因为其具有很强的吸附性，这将会使大量的灰沉附着在金属表面，并且会发生堵塞问题，这会对空气预热器的性能造成不良影响[5]。
3 改造空气预热器后对锅炉系统应用造成的直接影响
（1）SCR操作期间的主要生产物是水和氮气，生产物的量与烟气的总量相比是微量的，因此，不会影响烟气成分参数。因此，在喷入氨前，要对其进行适当加热，而由于量小，喷入氨气造成部分热量损失可以忽略，并不会后续反应造成不良影响。
因为烟道及SCR反应器都实现了保温，因此，在整个反应过程中，烟气回到空气预热器后，烟气的温度不会发生大幅度改变，从实际情况来看，烟气的温度下降不会超过3℃。省煤器出的烟气温度并未发生重大改变，空气预热器在具体应用过程中，追加热端换面，此时，排烟温度不会发生大幅度改变。但是，如果施工人员没有及时对冷段堵上塞进行清理，这会导致排烟温度升高，而由于温度上升较小，因此，不会对锅炉在具体运行的安全性造成危害。
（2）进行SCR脱氮装置安装后，进入到空气预热器重大烟气分流长必须要均匀，如果不均匀，势必会对空气换热器在应用过程中的换热效果造成不良影响，这会对锅炉在应用期间的排烟温度和锅炉效率都造成影响。通过对锅炉的具体应用情况来看，将若干导流板中安装在连接烟道中，通过对导流板进行应用，能够使空气预热器进口流场出现的不均匀性被消除，进而确保脱硫作业的顺利进行。
（3）燃煤锅炉在具体应用过程中，安装SCR脱氨装置后，烟气阻力会变大，通过对大量的数据进行分析，依据分析结果可以发现，阻力大小增加了约1kPa，空气预热器段烟气负压增加量较大，空气预热器漏风压差也会加大。虽然将大量技术都应用到了空预器上，这能够达到减小漏风的作用，这些措施在具体应用期期间，在SCR机组上要对各项装置在应用过程中的作用进行再次评估，同时，由于压力变大，这些压力措施在具体应用期间的效果也会发生改变，一般来说，空气预热器在应用期间的漏风率会加大1.0%左右[6]。
（4）SCR不会影响空气预热器在实际应用期间的应用寿命。空气预热器除了传统结构外，其他结构与传统结构都十分相似，采取搪瓷对中低温段软件进行应用后，其在具体应用中的寿命长度也不会比一个大修器短。
（5）空气预热器改造后，采用的传热元件的总高度会增加，此时，经过空气预热器的烟风阻力也会变大，一般来说该压力大小会加大180Pa左右。但是，在低温出处存在大量的灰，这会发生堵塞现象，这会导致的阻力加大。一般来说，在氨气浓度低于1×10-6时，此时，生成的硫酸氢氨量较小，并且，空气预热器在应用期间也不会发生明显堵塞问题。如果氨气浓度升高，最终达到了2×10-6，空气预热器在运行一段时间后，其阻力大小会明显升高，通常来说，该阻力大小会加大约30%，若氨气浓度达到的3×10-6，此时，空气的阻力大小会增加约50%，这一情况的发生，会对风机运行造成严重影响。
（6）SCR在具体应用过程中也不会对空气预热器在应用期间的安全性造成影响。空气预热器在具体应用过程中的各部件在具体应用期间的工作温区与传统预热器相比存在许多相同之处，同时，采用的传动也系统相同，并且采用的轴承承载倍率也都处于安全范围内，并不会对各项生产作业的开展造成不良影响。
可见，如果硫酸氢氨生成后会造成空预器发生堵塞情况，针对这一现象，要分层布置空预器换热元件，对采用的换热元件要选择合理的材料和波形，同时，要设置高质量清灰装置，最大程度减少锅炉装设脱销装置带来的不良影响。以上措施和脱销装置控制氨逃逸率措施结合，减少需要冲洗空预器次数，使空预器能够保持原有性能，确保锅炉安全运行。
4 结束语
回转式空预器上存在硫酸氢氨结构式多种不同因素共同作用造成的。在临界温度对影响硫酸氢氨沉积的各项因素清除后，空预器在应用期间的结构速率会降到最低，这可以提高其在应用过程中性能，延长应用寿命。
参考文献：
[1]何运业，周世亮.燃煤机组SCR催化剂失活原因分析及其寿命管理[J].节能，2020，39（02）：141-142.
[2]侯鹏飞，贾新春，白建云，王琦.SCR烟气脱硝系统多模切换DMC-PID串级预测控制[J].控制工程，2020，27（02）：355-360.
[3]王龙飞，兰勇，宋洪鹏，冯涛，解雪涛.燃煤机组尿素水解SCR烟气脱硝系统性能优化[J].电力科技与环保，2019，35（06）：19-21.
[4]王争荣，汪洋，夏怀鹏，孙路长，王云，郝正.1000 MW燃煤机组SCR脱硝系统喷氨精细化改造[J].华电技术，2019，41（10）：1-7.
[5]肖国振.新型无毒催化剂在大型燃煤机组上脱硝性能考核试验研究[J].电力科技与环保，2019，35（03）：8-12.
[6]王朔，王文广，赵文杰.燃煤机组SCR脱硝系统灰箱建模及其动态前馈控制[J].电力科学与工程，2019，35（05）：62-67.