我国电站运行中多数是采用煤作为燃料,燃煤电站会排放NOx污染物,国家要求电厂的NOx污染排放值要达到50mg/m3以下,为了满足该标准需要采用SCR脱硝技术,SCR即Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原方法烟气脱硝技术。在催化剂作用下,还原剂NH3在290-400℃下有选择的将NO和NO2还原成N2,这样的脱硝系统工作效率比较高,但是会导致锅炉空气预热器堵灰。
锅炉空气预热器是锅炉系统中热交换性能提升的一种设备,主要作用是将锅炉排出的烟气中的热量收集起来并传导给进入锅炉前的空气,“预热”了空气,因此被称为空预器,那么为什么SCR脱硝技术会容易导致锅炉空气预热器堵灰呢?其原因我们可以总结为四点:
①脱硝工艺使锅炉排烟的SO2转化率提高了,客观来讲这是优势,更有利于达到我们进行脱硝的目的,然而脱硝催化剂在催化降解NOx时也对SO2进行氧化,提高了五氧化二钒的含量,脱硝效率提升了,可也提高了烟气酸的露点温度,带有酸性的液体粘附在设备表面,更易粘灰,使空气预热器的堵灰风险加大了。
②烟气脱硝系统使锅炉空气预热器烟气的入口流量分布变化,导致设备对阻力、传热造成影响,也提升了腐蚀、磨损及堵灰问题。
③SCR系统由氨供应系统、氨气/空气喷射系统、催化反应系统以及控制系统等组成,氨气是其中的主要还原剂,选择性催化剂能够将脱硝系统中的逃逸氨进行还原,其中的水蒸气会导致生成液态硫酸氢铵,附着在空预器表面导致换热元件堵灰。
④锅炉空气预热器的自身问题,空预器冷端综合温度无法达到设计要求,烟气流就会沉积在设备波纹蓄热元件中形成有粘性的熔盐状积灰。
空气预热器积灰会导致设备工作性能下降,使出口风温降低,也降低了锅炉效率,同时还提高了系统的整体能耗,因此应该避免空预器严重的堵灰问题出现,对此可对脱硝系统做调整。