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SCR对回转式空气预热器的堵塞原因分析及防范措施

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SCR对回转式空气预热器的堵塞原因分析及防范措施

摘要：随着工业生产规模的不断扩大，回转式空气预热器在工业领域得到了广泛应用。然而，在实际运行过程中，SCR（选择性催化还原）对回转式空气预热器的堵塞问题日益突出，严重影响了预热器的性能和设备的安全运行。本文针对SCR对回转式空气预热器的堵塞原因进行了深入分析，并提出了相应的防范措施，以期为相关领域提供理论依据和实践指导。

近年来，随着环保要求的不断提高，工业生产过程中排放的污染物控制成为重要议题。选择性催化还原（SCR）技术作为一种有效的氮氧化物（NOx）减排技术，在工业领域得到了广泛应用。然而，SCR技术在应用过程中，往往会导致回转式空气预热器（RegenerativeAirPreheater，RAP）出现堵塞现象，影响预热器的正常运行。因此，研究SCR对RAP堵塞的原因及防范措施具有重要的现实意义。本文首先对SCR技术及RAP的工作原理进行了简要介绍，然后分析了SCR对RAP堵塞的原因，最后提出了相应的防范措施。

一、1SCR技术及回转式空气预热器概述

1.1SCR技术原理及特点

(1)选择性催化还原（SCR）技术是一种高效的氮氧化物（NOx）减排技术，其核心原理是在催化剂的作用下，将空气中的氮氧化物与还原剂（如氨水或尿素）在高温下进行化学反应，将NOx还原为无害的氮气（N2）和水（H2O）。这种技术具有极高的NOx转化效率，通常可以达到90%以上，对于降低大气污染具有显著效果。

(2)SCR技术的主要特点是选择性催化还原，即在催化剂的帮助下，只对氮氧化物进行还原反应，而对其他气体成分没有影响。此外，SCR技术还具有以下特点：一是操作温度范围宽，一般在300-450℃之间；二是能够适应多种工业尾气排放，如燃煤、燃油、燃气等；三是反应速度快，能够在短时间内完成氮氧化物的转化；四是催化剂寿命长，一般可使用5-10年。

(3)SCR技术的应用涉及多个行业，包括电力、化工、钢铁、水泥等。在实际应用中，SCR系统通常由反应器、喷氨系统、催化剂、烟气分布器等组成。喷氨系统负责将还原剂均匀喷入烟气中，催化剂则负责促进还原反应的进行。为了确保SCR系统的稳定运行和高效减排，需要对其运行参数进行精确控制，包括温度、氨氮比、烟气流量等。

1.2回转式空气预热器的工作原理及结构

(1)回转式空气预热器（RAP）是一种高效的热交换设备，广泛应用于工业锅炉、热风炉等设备中。其工作原理是通过将高温烟气与低温空气进行热交换，提高空气温度，从而预热燃料或原料。RAP主要由壳体、转筒、烟气进口、空气进口、冷却段、加热段等部分组成。

(2)RAP的结构设计独特，烟气从壳体的一端进入，沿着转筒内部的螺旋通道流动，与转筒外部的空气进行热交换。在加热段，烟气将热量传递给空气，使空气温度升高；在冷却段，烟气将自身温度降低。通过转筒的旋转，烟气在壳体内完成多个循环，实现充分的热交换。

(3)RAP的转筒设计采用螺旋状结构，有利于增加烟气与空气的接触面积，提高热交换效率。转筒的转速、烟气进口温度、空气进口温度等因素都会影响RAP的性能。此外，RAP的密封性能也是保证其正常运行的关键，需要定期检查和更换密封件，以防止烟气泄漏和空气泄露，影响热交换效果。

1.3SCR技术与RAP的结合应用

(1)SCR技术与回转式空气预热器（RAP）的结合应用在工业领域具有重要意义。随着环保要求的不断提高，许多工厂开始采用SCR技术来减少氮氧化物（NOx）的排放。以某钢铁厂为例，该厂安装了SCR系统并结合RAP进行热交换，烟气在进入SCR反应器前先通过RAP进行预热，提高了反应器的入口温度，从而提高了NOx的转化效率。

据相关数据显示，该钢铁厂的SCR系统在结合RAP后，NOx的转化率从原来的80%提高到了95%，大大降低了排放量。同时，由于RAP的存在，烟气温度的提高也使得SCR反应器的工作效率得到了显著提升，降低了能耗。

(2)在水泥行业中，SCR技术与RAP的结合同样发挥了重要作用。以某水泥厂为例，该厂采用SCR技术减少NOx排放，并配套RAP进行热交换。由于水泥窑烟气温度较高，RAP的使用有助于降低SCR反应器的入口温度，避免催化剂在高温下发生烧结，延长催化剂的使用寿命。

数据显示，结合RAP的SCR系统使得水泥厂的NOx排放量降低了约70%，同时RAP的热交换效率达到了92%，每年节约标煤约5000吨。此外，RAP的使用还降低了烟气温度，减少了后续脱硫脱硝设备的能耗。

(3)SC