火电厂烟气脱硝装置对锅炉运行影响的分析

冯丙龙

摘 要：国家的环保政策以及排放的标准越来越严格，因此在火电厂之中大规模的安装SCR脱销装置非常的重要。火电厂烟气脱销的装置对于锅炉运行有着非常大的影响，如何将其影响降低非常的重要。基于此，本文围绕火电厂烟气脱销装置对于锅炉运行造成的影响做出了详细的分析。

关键词：火电厂 锅炉运行 烟气脱销

引言

火电厂SCR烟气脱硝装置用于脱除烟气中氮氧化物（NOx）。该类技术通过将氨（NH3）作为还原剂喷入烟气中，使还原剂与烟气中的NOx发生还原反应，生成无害的氮气（N2）和水（H2O），从而达到脱除氮氧化物的目的。SCR脱硝装置脱硝效率可达90%以上，能满足严格的环保排放标准。若锅炉设计煤种燃烧后产生的烟气中NOx含量较高，SCR烟气脱硝装置可保证烟气脱硝效率，大大降低烟气NOx排放量。但SCR脱硝装置对锅炉安全经济运行将产生较大的影响

一、SCR脱硝装置对于锅炉造成的影响

1、造成烟道系统阻力增加

脱硝系统SCR反应器是布置在省煤器出口以及空预器入口之前的高灰尘区域之中，因此就会致使整个烟道的阻力变大。SCR脱销装置所产生的烟气阻力主要包含了这几种：烟气在烟道之中所产生出的沿程阻力、局部阻力、以及催化剂本身就所包含的阻力。催化剂在反应器之中一般来说是采用的分布层装置，大多是2+1层。对于反应器之中典型的设计烟气流速以及标准尺寸的催化剂模建，每一层的催化剂烟气阻力大多数都是200pa。

在布置了SCR脱销装置以后，会使尾部的烟道增加，这会导致锅炉的散热损失更加的严重，空预器入口的烟气温度也会降低大概5摄氏度左右，从而致使一两次风温降低，空预器的冷端烟气温度也会降低。

2、SCR反应器催化剂堵塞

催化剂堵塞主要指的是粉尘或者化合物覆盖在了催化剂的表面，只是活性成分覆盖或者发生毛孔堵塞情况发生。这种现象会直接的阻隔到反应物和催化剂进行接触，从而导致催化剂的活性降低，主要表现在于飞灰颗粒沉积并且堵塞。[1]

飞灰颗粒沉积堵塞在了催化剂的表面之中，会导致微孔为细小的颗粒或者毛细管作用进行结成污垢，从而堵死。这会对于锅炉的安全运行带来 非常大的安全隐患。

二、烟气脱硝装置对于锅炉钢结构造成的影响和对策

在锅炉后加装了SCR脱销系统之后，将会直接的改变掉原来烟气的流向，因此需要将原省煤器和空预器之间的烟道进行拆除，烟气从原有的省煤器出口引入到了SCR的反应器之中，然后再从SCR反应器的出口连接入空预器中。新建的烟道是从省煤器的出口接触以后再朝着炉后方穿出到锅炉的钢架上，接着垂直向上，和SCR反应器进口的烟道相接。烟气是从上到下，然后经过SCR反应器之后进入到空预器中。从SCR反应器出口烟道将会重新的朝着锅炉方向进行转弯，最后和空预器的进口进行直接连接。因此，整体来说装入烟气脱销系统以后，会直接的对于锅炉的钢结构产生一定的影响，这种影响主要是表现这两方面上，一下做出了具体的分析。[2]

（1）锅炉的鋼架斜撑

在一些情况之下，尤其是老机组之中没有预留出脱销的建设条件。因此锅炉的尾部钢架脱销的烟道进出口的地方没有设置斜撑，促使SCR进出烟道不能够进行，为了能够避让出烟道，原斜撑就必须要对其进行重新的修改以及不知，这样的做法会导致锅炉钢架结构发生一定的变化，因此必须要重新对于钢结构进行计算。

（2）SCR反应器新增钢架

在一般情况之下，SCR反应器会直接的放置在于锅炉后部的送风机房的上部位，因此需要从送风机的上部重新增加新钢架来支撑SCR反应器。因为锅炉尾部结构会有着很大的不同，因此用来支撑SCR反应器的钢架可能会与锅炉钢架互相连接，或者和空预器支撑的钢架进行连接等等。在不同的情况之下，用来支撑SCR反应器的钢结构设计必须要考虑到锅炉或者是其他设备钢架的影响，如果在必要时会出现相连，就应该重新的计算钢结构。在有条件的情况之下，对于SCR反应器新增钢架设计成为独立的结构体系是最为好的方案。

三、对于空预器所造成的影响以及对策

SCR脱销系统实在空预器之前的位置，烟气在流入经过SCR反应器以后，是从其进口直接的进入到空预器烟气测换热。由于脱销反应器以及烟道属于新增的项目，加上脱销系统属于负压的运行，在加装了SCR脱销系统之后，引风机的阻力会明显的增加，空预器的漏风率相应也会直接的增加。在安装了SCR脱销系统之后，对于空预器必须要进行改造，其主要的改造内容一下具体描述：

（1）将空预器传热从原来的三段布置改造为二段布置。或者是将三段布置的热锻加上防磨层。

（2）将空预器的冷段材质改为大通道的波纹板。大通道的波纹板在烟气的流通方向上面是直通的，不会产生小波纹。因此，烟气的流通截面比较大，波形也会比较平滑，在对于换热器的运行之中，相关的煤渣以及灰尘等不会轻易的附着，因此更加的利用清扫。同时，长期的运行压力损失比较小，送风机等功率也会降低。

（3）采用在钢板的表面镀搪瓷的方法可以直接的提高空预器冷段传热元件的抗粘附特性。搪瓷元件不仅可以有效的防治低温进行腐蚀，还因为其表面非常的光滑，所以受热的原件不会很容易发生污垢。即使是一些粘污，也非常的便于清扫。[3]

四、对于锅炉系统安全运行造成的影响和对策

SCR脱销系统主要是电站新增的设备，SCR脱销反应器运行的参数主要包含了：入口烟气参数，操作参数，性能参数等等。在入口烟气参数之中，主要包含有烟气的流量，烟气的温度等等。出口的烟气参数则是包含了氨逃逸等。控制参数指的是反应器入口的氨的流量。计算参数则是包含了脱销的效率以及氨痰摩尔比。

SCR脱销系统的主要目的是为了能够去除掉烟气之中的氨氧化物成分，合适的喷氨量是脱销效率的保证，喷氨过量的话将会直接的加大氨逃逸的浓度，还会增加硫酸氢氨的生成量，这会很容易导致空预器发生相关的堵塞，从而加大的机组安全运行的风险。在实现脱销效率指标的同时，还应该尽量的保证氨逃逸量的降低，这样才能保证其正常运行。[4]

除此之外，由于SCR反应器里面烟气的流场分布均匀非常的重要，加上氨逃逸很容易造成硫酸氢氨生成量增加。因此在SCR脱销系统的运行管理过程之中，必须要定期的赶住到催化剂以及空预器的堵塞情况，这样才能够保证整套锅炉装置更加连续稳定的运行。

五、结束语

SCR脱销是锅炉主设备加装进炉之后系统以后，要对于锅炉以及炉后其他的设备的稳定运行有着非常重要的影响。首先所进入到了SCR反应器之中的烟气温度一定要满足SCR脱销催化剂要求。然后，SCR反应器以及所新增的烟道支撑刚结构需要充分的考虑到锅炉以及炉后设备的钢结构影响。接着，SCR反应器以及所新增加的烟道支撑刚结构必须要充分的考虑到对于锅炉以及炉后设备送造成的钢结构影响。整体来说，脱硝装置对于锅炉设备会造成各个方面的直接影响，一定要对其考虑，做好相关的措施。

参考文献

[1]关晓磊，刘超，王晓旭.电厂烟气脱硝装置对锅炉运行的影响研究[J].科技与企业，2014，（12）：374.[2017-09-06].DOI：10.13751/j.cnki.kjyqy.2014.12.720

[2]王霆轩.火电厂烟气脱硝装置归类详解[J].中国海关，2014，（10）：46.[2017-09-06].

[3]景雪晖，高磊，孜克亚尔，李骥.火电厂SCR烟气脱硝装置喷氨量优化试验方法的研究[J].锅炉技术，2017，48（02）：70-75.[2017-09-06].

[4]王明轩.某燃煤电厂300MW机组SCR烟气脱硝装置结构优化和应用研究[D].哈尔滨工业大学，2014.endprint