江蘇中電環境工程有限公司是以先進的技術、高品質的產品、優質的售后服務為主導的規�；煞葜破髽I�！ �
公司位于有中國節能環保設備“硅谷”之稱的鹽城，系江蘇省鹽城市高新科技企業，公司秉承 “1%的錯誤導致100%的失敗” 的經營理念，奉行“從細節中來，到細節中去”的工作作風，建立了以“5S”管理為基礎的生產管理規范。通過對先進技術進行消化吸收，形成環保設備與工程技術二大支柱產業。
公司主要產品有鍋爐配件（省煤器、過熱器、集箱、空氣預熱器等）；環保設備（各類除塵器），凈化設備（全生態凈水器、凈水工程設計、安裝、調試）；富氧燃燒裝置（專利號2010120300358640、201020640039.7）（工程設計、安裝、調試）；成功地為電力、化工、冶金、建材、醫藥、煙草、機械等行業提供產品和技術服務。
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隨著國家節能減排工作的不斷深入，燃煤鍋爐均已安裝脫硝系統，SCR脫硝方式運行中必然發生部分氨逃逸，在空預器中生成硫酸氫氨，造成空預器堵塞，嚴重影響脫硝機組的安全穩定運行。
1 空預器堵塞的現象及原因分析
1.1 空預器堵塞參數變化
某發電有限公司#4機組額定容量350MW，于2011年5月投產，投產時脫硝系統同時投運。2013年11月份起，空預器差壓逐漸增大，至2014年3月份，在負荷到270MW時，空預器差壓最大達2.78kPa。堵塞具有如下特點：
（1）一側空預器堵塞情況較輕，空預器堵塞較嚴重；
（2）堵塞發展很快，2013年11月20日，負荷280MW時，兩側空預器煙氣差壓僅分別為0.92 kPa，0.74kPa，到4個月后，2014年3月27日煙氣差壓已達到1.47kPa、2.40kPa。其中特別是另一側空預器，堵塞明顯嚴重，造成煙氣流量減少，因而引風機煙氣通流量加大，電流明顯上升，由134A上升到160A。
（3）另一側空預器旋轉一圈的情況下，差壓呈周期性變化，最大達2.78 kPa，最小達1.96 kPa，說明空預器局部堵塞嚴重。即便以最小值比較，堵塞現象也較為明顯。
1.2 堵塞物化學分析
空預器冷端冷端密封板上均為結晶樣顆粒，且結晶物較為堅硬。通過對空預器冷端堵塞物質取樣分析，顯示樣品30%以上成分為硫酸氫氨。
1.3 空預器堵塞機理分析
空預器堵塞物化驗表明30%以上為硫酸氫氨，由于硫酸氫氨的露點為147 ℃，現在大容量鍋爐回轉式空預出口煙氣溫度一般均為125℃左右。因而，必然在空預器冷端產生硫酸氫氨沉積。煙氣經過SCR反應器和空預器熱段后，排煙溫度降低，當溫度降至185℃以下時，煙氣中已生成的氣態硫酸氫氨會在空預器冷段的傳熱元件上凝固下來，造成空預器冷段積鹽與結垢，進而影響空預器的正常運行。經驗表明，當氨的逃逸量為1μL/L以下時，硫酸氫氨生成量很少，空預器堵塞現象不明顯。測試結果表明，若氨逃逸量增加到2μL/L，空預器運行半年后其阻力增加約30 %；若氨逃逸量增加到3μL/L，空預器運行半年后阻力增加約50 %，對引風機也會造成較大影響。
因此，空預器堵塞的原因可以確定為因脫硝系統逃逸的氨與煙氣中的三氧化硫反應生成硫酸氫氨，并在空預器冷段沉積，造成空預器堵塞。
1.4 空預器蓄熱元件清理方法
空預器解體檢修后，按無脫硝系統運行時的空預器清理方案，一般是組織人員進行手工清理。由于無脫硝系統發生空預器積灰堵塞，均為干灰，人工用鋼絲刷等清理較為方便。但由脫硝系統運行后，空預器堵塞物含硫酸氫氨，質地堅硬，人工采用電動鋼絲頭清理仍非常困難，現場處理經驗表明，清理一片蓄熱元件需45分鐘，不采取措施將嚴重拖延大修進度。
現場通過用工業沖洗浸泡的方法仍不能提高清理速度，后采用化學溶液浸泡后，將元件盒解包，再用高壓水槍沖洗的方法，才有效解決清理的問題。經化學清洗后，冷端蓄熱元件均得到徹底清理。
2 硫酸氫氨的性質及生成條件
2.1 硫酸氫氨的形成過程
由于鍋爐煙氣中存在SO2等氣體，催化劑中的活性成分釩在催化降解NOx的過程中，也會對SO2的氧化起到一定的催化作用， SO2的氧化率隨活性組分V2O5含量的增加而上升。據統計，約1%的來自鍋爐的SO2將轉化為SO3，二者之間的轉化是溫度的函數，隨著溫度的升高SO2的氧化率增加。實踐經驗表明：對于給定的SO2濃度和溫度，就實際生成的SO3量而言，SO3的生成率幾乎不變。
在脫硝過程中由于氨的不完全反應，SCR煙氣脫硝過程發生氨逃逸是必然的，并且氨逃逸隨時間會發生變化，氨逃逸率主要取決于以下因素：
(1) 注入氨流量分布均勻情況；
(2) 設定的NH3/NOx 摩爾比；
(3) 催化劑堵塞情況；
(4) 催化劑老化情況。
2. 2 硫酸氫氨形成的影響因素
運行經驗和熱力學分析都表明，硫酸氫氨的形成取決于反應物的濃度和它們的比例。硫酸氫氨的形成量隨NH3濃度的增加而增加，高SO3/NH3摩爾比將促進硫酸氫氨的形成及其在空預器上的沉積。硫酸氫氨的形成同時依賴于溫度，當煙氣溫度略低于硫酸氫氨的初始形成溫度時，硫酸氫氨即開始形成。當煙氣溫度下降到低于硫酸氫氨形成的初始溫度25℃時，硫酸氫氨形成反應可完成95%。硫酸氫氨的確切形成區域取決于初始形成溫度和空預器溫度，并在空預器軸向上下波動。
3 硫酸氫氨的控制
3.1 氨逃逸量控制
140～230 ℃之間的溫區位于空預器常規設計的冷段層上方和中間層下方，由于硫酸氫氨在此溫區為液態向固態轉變階段，具有極強的吸附性，會造成大量灰分在空預器沉降，引起空預器堵塞及阻力上升，嚴重時將迫使停爐以清理空預器。同時，硫酸氫氨或硫酸氨本身對金屬有較強的腐蝕性，會造成催化劑金屬支撐架和空預器冷段腐蝕。因此必須嚴格控制氨泄漏量，一般要求小于3μL/L 。當反應器入口管道設計不合理時，會引起反應器截面上的NH3/NOx摩爾比、流量或溫度出現偏差，從而造成NH3泄漏以及NOx 脫除不完全。
3.2 SO2 氧化率控制
SCR脫硝過程使用的釩基催化劑會對煙氣中SO2的氧化產生催化作用，使其易被氧化為SO3。SO3 在空預器冷段(溫度177～232 ℃) 濃縮成酸霧，腐蝕受熱面。在SCR反應器出口SO3與逃逸的氨反應生成硫酸氫氨。在SO2氧化率的控制方面，主要取決于催化劑V2O5中的含量，釩的擔載量不能太高，通�？刂圃�1 %左右可減少SO2 氧化。此外，采用提高催化劑活性組分(如WO3 ) 含量，亦可抑制SO2 氧化。這一點在脫硝系統安裝完成后，運行中基本沒有調節手段。
3.3 煙氣流場優化
煙氣流場的不均勻將導致脫硝系統出口氨逃逸率局部超標，加快空預器傳熱元件上硫酸氫氨的沉積。在氨逃逸量的控制方面可利用計算流體力學軟件優化設計，對SCR 脫硝裝置入口煙氣流量和流速分布進行模擬，確定導流葉片的類型、數量和位置，同時，在運行中針對經常的運行工況進行調勻試驗。以使入口煙氣流速、溫度和濃度均勻；同時調整噴氨格柵各個噴口，使NH3混合均勻，保證脫硝出口的NOx含量和NH3均勻，避免局部氨逃逸量超標，最終減少氨逃逸量。
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4 結 論
SCR脫硝過程使用的釩基催化劑會對煙氣中的SO2產生催化作用，使其易被氧化為SO3。SO3與逃逸的氨反應生成硫酸氫氨，硫酸氫氨附著于催化劑的表面會阻塞催化劑并影響其活性，且硫酸氫氨的粘性使之易于牢固黏附在空預器蓄熱元件的表面，使蓄熱元件積灰，空預器流通截面減小、阻力增加以及換熱元件的換熱效率下降�？赏ㄟ^控制SCR 脫硝過程氨逃逸量和煙氣中SO3的方法減少硫酸氫氨的生成量。為防止催化劑因硫酸氫氨的滯留而失去活性，應合理控制SCR脫硝裝置在低負荷下的運行時間。為有效降低硫酸氫氨在空預器換熱元件上的形成速率，可選用搪瓷鍍層換熱元件。 . |
