燃煤锅炉烟气脱硝空预器阻塞原因分析及其解决方案

为满足超低排放改造要求，国内燃煤电厂在脱硝反应器内更换或加装了新催化剂。在脱硝装置投运初期，部分出现了空预器堵塞的情况，并且有愈发严重的趋势，通过某电厂实际案例，分析得出：过量喷氨和喷氨不均匀会生成过量的硫酸氢铵(ABS),从而导致硫酸氢铵和飞灰混合，粘附在空预器元件表面，堵塞空预器。对此，结合实际情况，采取一些措施如：减少喷氨，流场优化试验，加强空预器清灰，有效解决了空预器的阻塞问题。选择性催化复原(SCR,SelectiveCatalyticReduction)技术在20世纪70年代后期先由日本应用在工业锅炉和电厂锅炉上，欧洲从1985年开始引进SCR技术。美国从1959年就开始研究SCR技术，直到80年代后期才发展到工业应用SCR技术的原理是通过复原剂(例如NH3),在适当的温度，并有催化剂存在的条件下把NOx转化为空气中天然含有的氮气(N2)和水(H20)由于技术的成熟和较高的脱硝率，SCR技术已经成为国际上电厂烟气脱硝的主流技术。随着国模推广应用。20**年12月，国务院下达了一项治理雾霾的"硬任务":在20**年前，对燃煤机组全面实施超低排放和节能改造，对落后产能和不符合相关强制性标准要求的，要坚决淘汰关停。超低排放是通过多污染物高效协同控制技术，使燃煤机组的大气主要污染物排放标准低于我国现行的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-20**)这一法定标准，而接近或到达天然气燃气机组的排放标准。表1超低排放改造要求1硫酸氢铵的生成机理在SCR系统脱硝过程中，烟气再通过SCR催化剂时，将进一步强化SO2→SO3的转化，形成更多的S03。在脱硝过程中，由于NH3的逃逸是客观存在的，它在空气预热器中下层处形成硫酸氢铵。运行经验和热力学分析都说明，硫酸氢铵 (Ammoniumbisulfate)的形成取决于反应物的浓度和它们主要反应式如下：硫酸氢铵的形成量随着NH3浓度的增加而增加，高SO3/NH3摩尔比将促进硫酸氢铵的形成及其在空预器上的沉对于燃煤机组，烟气中飞灰含量较高，硫酸氢铵在146-207℃温度范围内为液态。液态硫酸氢铵的形成同时依赖于温度，当烟气中温度略低于液态硫酸氢铵的初始形成温度时，即开始形成。气态或颗粒状硫酸氢铵会随着烟气流经空气预热器，不会对预热器有影响，而液态硫酸氢铵捕捉飞灰能力强，会与烟气中的烟尘粒子结合，附着于预热器传热元件上形成熔盐状的时机，换热元件的换热效率下降，进而影响预热器的换热及机组的2.1实例用"2+1"布置方式，开展了超低排放改造，SCR设计入口NOx浓度为500mg/Nm3,出口浓度45mg/Nm3,脱硝效率>91%,目前SCR入口NOx浓度在400-670mg/Nm3之间。超低排放改造后运行大约一周时间，出现了如下情况。B侧空预器压差为1.49kPa,比原先的1.20kPa压差分别高出1.14kPa和0.29kPa。情况b.SCR出口NOx值A侧仪表检测结果为11mg/Nm3左右，B侧仪表检测结果为20mg/Nm3左右示SCR出口的NOx在10mg/Nm3-20mg/Nm3之间CEMS2.2试验过程及结果分析试验前监测数值画面如下：图1A、B侧监测画面及阀门开度图2脱硫后出口NOx监测画面厂里初步将喷氨阀门开度关小，监测数值画面如下：图3A、B侧监测画面及阀门开度图4脱硫后出口NOx监测画面2.3试验总结与分析试验数据总结如下：表2试验数据从上表数据可以分析：1.氨逃逸表测量不准确：A侧阀门开度由26.5%降到16.0%,脱硝效率由96.8%降到92.0%,但是氨逃逸只由0.332ppm降到0.168ppm。由计算可知，当试验时的阀门开度降低到16.0%时，脱硝效率依然能满足性能保证要求，喷氨量为初始的60.3%,消耗了92%的NOx,而初始值的39.7%的氨量与4.8%(96.8%-92%)开展了反应，明显喷氨过量，喷氨阀门开度过大；2.脱硝反应器出口NOx测试存在偏差和流场不均：脱硫后NOx数据较为真实，与SCR反应器出口的NOx偏差较大。烟气经过省煤器后的SCR反应器、空气预热器、除尘器、脱硫装置后，根据一般经验，脱硫装置里面的喷淋液有轻微的脱硝作用，烟气在经过一系列装置后混合地较为均匀，所以环保监测单位都以烟囱出口处的NOx值作为氮氧化物(NOx)塞的情况；根据脱硝出口NOx分布情况，调整氨的分布，实极易造成喷氨量过大，多余的氨得不到反应，造成氨逃逸，偏差≤10%,NH3/NOx偏差≤5%,温度偏差≤±10℃,入射角偏差≤10°;塞严重，在270MW负荷下，A侧，烟气流量为427Nm3/h,B系统(冲洗压力达20MPa),对空气预热器开展彻底冲洗，去3结语与逃逸的氨生成在一定温度下极具粘性的硫酸氢铵(ABS(1)严格控制氨逃逸。定期标定氨检测仪表，实时准(3)定期检查催化剂运行情况。催化剂运行一段时间(4)控制入炉煤硫分。在硫酸氢铵的反