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锅炉SCR烟气脱硝空气预热器堵塞原因及具体解决方法

某机组空气预热器在经过一段时期的运行，因入炉煤硫粉、脱硝反应器入口氮氧化物非常高，

并且氨气喷出数量非常大，为此生成的硫酸氢氨引发的空气预热器出现严重堵塞的现象，烟气进口差

压时常出现超标，以此对机组的出力造成了极大的影响。为此，本文针对锅炉SCR烟气脱硝空气预

热器堵塞原因进行分析，同时提出具体的解决方法，望能够给大家一定的参考借鉴价值。

1锅炉SCR系统加装后的运作机理

锅炉炉膛内烟气中的SO2约有0．5％～1．0％被氧化成SO3。加装SCR系统后，催化剂在

把NOx还原成N2的同时，将约1．0％的SO2氧化成SO3。在空预器中／低温段换热元件表面，

SCR反应器出口烟气中存在的未反应的逃逸氨（NH3）、SO3及水蒸气反应生成硫酸氢氨或硫酸氨：

NH3＋SO3＋H2O→NH4HSO4

2NH3＋SO3＋H2O→（NH4）2SO4

当烟气中的NH3含量远高于SO3浓度的情况下，主要生成干燥的粉末状硫酸氨，不会对空预

器产生粘附结垢。当烟气中的SO3浓度高于逃逸氨浓度（通常要求SCR出口不大于3μL／L）时，

主要生成硫酸氢氨（ABS），生成规律见图1。

在150～220℃温度区间，ABS是一种高粘性液态物质，易冷凝沉积在空预器换热元件表面，

粘附烟气中的飞灰颗粒，堵塞换热元件通道，增加空预器阻力并影响换热效果。

硫酸氢氨造成的堵灰清除起来存在非常大的难度，在比较严重的状况下需要停炉进行离线清洗。

而只有了解空气预热器堵塞的原因，才能及时地采取针对性的解决方法。

2空气预热器堵塞原因分析

2．1入炉煤硫份高的影响

为了能够使得生产成本得到有效性地降低，整个机组运行过程当中，长期燃烧Sar≈1．3％的高

硫煤，远大于设计原煤硫份Sar＝0．9％，导致原烟气SO2浓度在2500mg／Nm3以上，流经空气

预热器中的烟气有过多的SO3，容易与液氨反应生成硫酸氢铵，硫酸氢铵属于一种有着较强粘性的

一种物质，其会慢慢地在空气预热器当中的换热元件外表上不断沉积，进而导致空气预热器发生堵塞

的现象。

2．2脱硝率过高的影响

随着目前国家对环保排放指标参数要求的严格化，考核的不断加重，为能够避免考核，整个机

组的运行的过程当中，一般脱硝率会处在87％～95％的范围，锅炉喷入较多的液氨，会造成氨逃逸

非常高的情况出现。在氨逃逸量较高的情况下其会与烟气当中包含的SO3发生一定的反应生成硫酸

氢铵，而液态硫酸氢氨极易附着在空气预热器传热元件表面，随着慢慢地捕捉飞灰，逐渐会有融烟状

的积灰形成，久而久之便会导致整个空气预热器发生堵塞。

2．3烟气飞灰的影响

此锅炉设计燃煤灰分为Aar＝11．8％，我们从2015年4～6月份入炉煤检验的报告统计中了

解到：共有82天超出设计值，最高入炉煤灰分达到25％，高灰分运行是最终导致空气预热器发生堵

塞的一个主要影响因素。

2．4空气预热器冷端的吹灰压力的影响

因空气预热器设计方面存在问题，空气预热器的设计中仅包含蒸汽吹灰，并无高压水冲洗。在

空气预热器运行的过程当中，空气预热器吹灰次数平均一日两次，吹灰蒸汽压力达到1．7～1．8Mpa。

因压力过低，吹扫次数非常少，但是最终所达到的吹灰成效并不乐观，极易导致空气预热器有堵塞的

现象发生。

2．5炉膛燃烧氧量的影响

公司曾委托某研究所对机组热力性能进行相关试验，从而便发现，空气预留器入口中烟气氧测

量与计算上存在一定的错误，其中显示值非常低，这就会导致机组在正常运行的过程当中，实际氧量

过高，从而便会生成非常多的Nox，为能够保证脱硝率需增加液氨的数量，这样便会造成氨逃逸过高

的情况出现，

2．6脱硝反应器入口NOx浓度的影响

机组运行中，负荷率在超出75％额定负荷的情况下，脱硝反应器入口NOx浓度在310～350mg

／Nm3之间，反应器入口NOx偏高，为能够更好地确保脱硝效率，便需对液氨量进行添加，从而便

会造成氨逃逸过高的现象出现。

2．7机组启动过程中的影响

在一年当中，平均机组共启停4次，并且，锅炉从点火到发电机并网运行，最长一次时