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660MW超临界锅炉空预器升温降阻实践

摘要：某电厂4台锅炉均采用SCR法烟气脱硝，对于SCR法烟气脱硝来讲，氨

气与NOX不可能全部混合，逃逸是不避免的，逃逸的氨气与SO3反应生成硫酸

氢铵堵塞空预器。某电厂3号锅炉B空预器堵塞较为明显。经过分析提出通过降

低空预器单侧风量，提高空预器单侧出口烟温，使附着在空预器上的硫酸氢铵逐

步分解气化，达到降低空预器压阻的目的。

关键词：烟气脱硝；空预器；硫酸氢铵；堵塞

前言

近年来，随着环保压力的的增大，火电厂均已增加烟气脱硝装置，SCR脱硝

方式运行中必然发生部分氨逃逸，在空预器中生成硫酸氢氨，造成空预器堵塞，

严重影响脱硝机组的安全稳定运行。

设备1运行现况[2]

某电厂4×660MW工程锅炉为上海锅炉厂生产的2236t/h超临界参数变压运行

螺旋管圈直流锅炉。锅炉烟气脱硝装置布置在炉外，采用选择性催化还原（SCR）

工艺烟气脱硝工艺，SCR反应器布置在省煤器与空预器之间的高含尘区域。运行

方式为连续运行，脱硝系统不设置烟气旁路系统。每台锅炉配置一台SCR反应器，

采用纯度为99.6%的液氨做为脱硝系统的反应剂。采用模块化设计的蜂窝式2+1

层催化剂，在设计煤种、锅炉最大工况BMCR、处理100%烟气量条件下，在入口

NOx含量在300mg/Nm3时，设计脱硝总效率大于80%且出口NOx排放浓度小于

100mg/Nm3。锅炉采用两台上海锅炉厂有限公司生产的三分仓容克式空气预热器，

型号为2-33VI（60°）-2400（96”），正转，一、二次风分隔布置，一次风开度为

60°。转子直径Φ16.37米，转子由半模块和模块结构组成，传热元件均为蓝子结

构，以便检修和调换。转子传动装置设主传动，备用传动、气动马达和手工盘车

装置。

号锅炉3投产后，B空预器在的运行中出现了烟气侧差压、二次风差压逐渐增

大，炉膛负压波动，空预器堵塞的现象，经分析为硫酸氢铵堵塞。

空预器堵塞2原因分析

由于硫酸氢氨的露点为147℃，现在大容量锅炉回转式空预出口烟气温度一

般均为125℃左右。因而，必然在空预器冷端产生硫酸氢氨沉积。烟气经过SCR

反应器和空预器热段后，排烟温度降低，当温度降至185℃以下时，烟气中已生

成的气态硫酸氢氨会在空预器冷段的传热元件上凝固下来，造成空预器冷段积盐

与结垢，进而影响空预器的正常运行。

因此，空预器堵塞的原因可以确定为因脱硝系统逃逸的氨与烟气中的三氧化

硫反应生成硫酸氢氨，并在空预器冷段沉积，造成空预器堵塞。

在通常运行温度下，硫酸氢氨的露点为147℃，其以液体形式在物体表面聚

集或以液滴形式分散于烟气中。液态的硫酸氢氨是一种粘性很强的物质，在烟气

中会粘附飞灰。

法是SCR指在催化剂的作用下，还原剂（NH3）有选择性地与烟气中的NOx

反应并生成对环境无污染的N2和H2O。在以氨为还原剂的典型SCR反应条件下，

其主要反应为：

4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O（1）

4NH3+2NO2+O2=3N2+6H2O（2）

由于锅炉烟气中存在SO2等气体，催化剂中的活性成分钒在催化降解NOx的

过程中，也会对SO2的氧化起到一定的催化作用，SO2的氧化率随活性组分

V2O5含量的增加而上升，其反应式如下：

V2O5+SO2＝V2O4+SO3（3）

据统计，约1%的来自锅炉的SO2将转化为SO3，二者之间的转化是温度的函

数，随着温度的升高SO2的氧化率增加。实践经验表明：对于给定的SO2浓度和

温度，就实际生成的SO3量而言，SO3的生成率几乎不变。

在脱硝过程中由于氨的不完全反应，SCR烟气脱硝过程发生氨逃逸是必然的，

并且氨逃逸随时间会发生变化，氨逃逸率主要取决于以下因素：

（1）注入氨流量分布均匀情况；

（2）设定的NH3/NOx摩尔比；

（3）催化剂堵塞情况；

（4）催化剂老化情况。

反应生成的SO3进一步同烟气中逃逸的氨反应，生成硫酸氢氨或硫酸氨，其

反应如下：

NH3+SO3+H2O＝NH4HSO4（4）

2NH3+