火电厂SCR脱硝装置运行对锅炉的影响

影响

 2. 1 对空气预热器的影响

锅炉增设脱硝装置后，由于SCR装置在进行脱硝的过程中所产生的硫酸氢铵将对空气

预热器的运行带来较大的负面影响，硫酸氢铵牢固黏附在空气预热器传热元件的表面上，使

传热元件发生强烈腐蚀、积灰。这些沉积物将减小空气预热器内流通截面积，从而引起空气

预热器阻力的增加，同时降低空气预热器传热元件的效率。因此应重新调整空气预热器的设

计结构配置，以适应配置SCR机组的正常运行，避免或减少因空气预热器堵灰过重而降低

锅炉机组的可用率。

一、脱硝过程中硫酸氢铵的产生机理

在SCR系统脱硝过程中，烟气在通过SCR催化剂时，将进一步强化SO2-SO3的转

化，形成更多的SO3.在脱硝过程中，由于NH3的逃逸是客观存在的，它在空气预热器中

下层处与SO3 形成硫酸氢铵，其反应式为

NH3+SO3 +H2O-NH4 HSO4,

硫酸氢铵在不同的温度下分别呈现气态、液态、颗粒状对于燃煤机组，

烟气中飞灰含量较高，硫酸氢铵在146~207℃温度范围内为液态；对于燃油、燃气机组，

烟气中飞灰含量较低，硫酸氢铵在 146~232℃温度范围内为液态。该区域称为ABS区域。

二、硫酸氢氨对空气预热器运行的影响

气态或颗粒状液体状硫酸氢氨会随着烟气流经预热器，不会对预热器产生影响。相反

液态硫酸氢铵捕捉飞灰能力极强，会与烟气中的飞灰粒子相结合，附看于预热器传热元件上

形成融盐状的积灰，造成预热器的腐蚀、堵灰等，进而影响预热器的换热及机组的正常运

行。硫酸氢铵的反应速率主要与温度、烟气中的 NH3、SO、及H2O浓度有关。为此，在系

统的规划设计中，应严格控制SO2--SO; 的转化率及 SCR出口的NH; 的逃逸率。同时，应

重新调整空气预热器的设计结构配置，消除硫酸氢铵对空气预热器运行性能的影响。在形成

液体状硫酸氢铵的同时，也会产生部分硫酸铵。与硫酸氢铵不同，颗粒状硫酸铵不会与

烟气中的飞灰粒子相结合而造成预热器的腐蚀、堵灰等，不会影响预热器的换热及机组

的正常运行。

对于燃煤机组，硫酸氢铵的 ABS区域为距传热元件底部距离381-813（mm)位置。

2. 2 对风机的影响

采用SCR后，由于脱硝剂的喷入量相对烟气量极微，因而吸风机风量可考虑不

但因SCR部分和进出口烟道的阻力增加较大（约1000Pa), 因此其参数和型号选的

调整。

但锅炉加装烟气脱硝装置会使锅炉烟气系统的阻力增加，脱硝装置的阻力包括烟道的沿

程阻力、弯道或变截面处的局部阻力、反应器本体（主要为催化剂）产生的阻力三部分，

着运行时间的增加，催化剂的阻力会逐渐增加，系统阻力也会逐渐增加。

如果氨的逃逸量控制不当，可能造成空气预热器的结构堵灰，额外增加了系统阻力。困

此，要将氨的逃逸率控制在合理的范围（一般控制在3X10-6以下）。

2. 3 对烟道的影响

引风机压头增大主要是因为烟道阻力损失、SCR阻力损失和空预器阻力损失增加所致。

在省煤器出口至SCR入口范围，烟道压力与炉膛承受压力基本一致，对烟道强度计算没有

影响；在SCR 出口至空气预热器入口范围，烟道压力与省煤器出口相比，应增加空气预热

器阻力损失和部分烟道阻力损失，烟道设计压力提高约1kPa, 烟道外形尺寸不变，烟道强

度需要重新计算并增加加强筋。

 2. 4 对静电除尘器的影响

静电除尘器的除灰效率受灰尘的比电阻影响很大，SCR脱硝装置逃逸一定的氨气，有

利于提高飞灰的团聚效果，对提高电除尘器的除尘效果具有一定益处，对袋式除尘器和输从

系统几乎没有影响。

总体来说，氨的喷入，有利于提高粉尘的带电性能，对除尘产生有利的影响。实施脑政

工程对除尘器性能和运行影响可以不予考虑。

2. 5 对锅炉钢架的影响

在现有的火电厂加装高灰段布置方式的 SCR装置，一般因省煤器与空气预热器之间的

空间不足，通常是将SCR装置布置在锅炉炉后，由此造成锅炉尾部烟道走向改变。需要将

省煤器出口后直接进入空气预热器的原烟道改为穿出炉后钢架进入SCR 反应器，再从SCR

反应器穿出，进人炉膛后钢架连接空气预热器的现钢道。

如对于 600MW 业临界参数锅炉，整个SCR装置载荷在10001以上，因此，需要在炉后外侧布置单独钢果支撑SCR装置。锅炉钢架结构因而发生变化，需要重新计算强度。

 2. 6 对湿法脱硫 FGD的影响

SCR 装置逃途的氨气主要被灰尘吸附，大部分被静电除尘器清除，少量灰尘进人

RGD系统，极少量的氨会随烟气排放。进入FGD系统的大部分氨溶解于循环浆液中。长

时间运行后，吸收塔循环浆池内氨的含量会微量升高，这对废水系统存在轻微影响。在

脱硫系统物料平衡计算时应当考虑。通常，增设SCR装置后，会导致脱硫系统废水量略

有提高。

2. 7 对锅炉效率的影响

氨气与空气的混合气喷入锅炉省煤器后的出口的烟气中。会从以下几方面影响烟气的传

热及热效率：

（1)影响烟气的辐射特性。

（2)影响烟气的热物理性质。

（3)增加烟气的流量。

（4)吸收烟气的热量。

喷入烟气中的还原剂会吸收一部分烟气的热量。氨气的加入量与烟气中NO, 流量呈正

比。在采用低NO, 燃烧技术后，烟气中 NO, 的体积浓度一般为200X10-左右，即0. 2%

左右，而氨气在烟气中的体积浓度与此相当。由于浓度很低，不会显著影响烟气的辐射传

热，不会显著改变烟气的热物理性质和增加烟气的流量，因此不会显著影响对流传热。烟气

脱硝装置的安装，使锅炉尾部烟道增加，因此会使烟气的散热损失增加。锅炉烟气散热损失

的增加，导致锅炉煤耗的增加。

但由于氨气的引入而导致的蒸发会吸收一些烟气热量，从而增加热损失，使锅炉效率有

小量的降低。但相对于整个锅炉烟气而言其影响甚微。

 由于增加了 SCR装置，烟气成分发生了微小变化，空气预热器入口烟温比原设计温

度下降约5℃.根据工程经验，加装 SCR装置以后，对锅炉效率的影响很小，一般不

考虑。

2. 8 对烟气成分的影响

SCR 操作时化学反应生成氮气和水，就对锅炉的影响而言是微量反应。因此，对锅炉

烟气参数的成分并无影响。