火電廠SCR煙氣脫硝裝置用于脫除煙氣中氮氧化物(NO_x)。該類技術(shù)通過將氨(NH₃)作為還原劑噴入煙氣中，使還原劑與煙氣中的NO_x發(fā)生還原反應，生成無害的氮氣(N₂)和水(H₂O)，從而達到脫除氮氧化物的目的。SCR脫硝裝置脫硝效率可達90%以上，能滿足嚴格的環(huán)保排放標準。若鍋爐設計煤種燃燒后產(chǎn)生的煙氣中NOx含量較高，SCR煙氣脫硝裝置可保證煙氣脫硝效率，大大降低煙氣NO_x排放量，但SCR脫硝裝置對鍋爐安全經(jīng)濟運行將產(chǎn)生較大的影響。

1、主要影響

1.1鍋爐熱量損失增大

安裝SCR脫硝系統(tǒng)后，鍋爐的熱量損失主要是煙氣通過脫硝系統(tǒng)后煙溫會降低6℃左右，對鍋爐效率將會產(chǎn)生一定的影響。

1.2空預器換熱元件堵塞，使排煙溫度升高

氨氣和三氧化硫反應生成硫酸氫氨，硫酸氫氨在溫度180～200℃的環(huán)境中呈“鼻涕”狀的粘性物，因此在空預器高溫段和低溫段處煙氣中的灰塵在該處容易和硫酸氫氨一塊，極易粘附于空預器換熱面上，使空預器換熱元件臟污，空預器的換熱效果變差，導致排煙溫度升高，鍋爐效率降低。

1.3空預器漏風率增大

煙氣通過SCR脫硝系統(tǒng)以后的壓降將增加500Pa左右，為了使爐膛內(nèi)部壓力平衡，吸風機的出力將有所增加，從而導致空預器內(nèi)部煙氣壓力降低，使空預器風/煙壓差增大，導致空預器漏風率增加，鍋爐效率降低。

1.4對煙道阻力的影響

SCR脫硝裝置使煙氣阻力增加500Pa左右，而且對蜂窩式催化劑容易積灰堵塞，且隨著運行時間的增長，催化劑堵塞程度也越嚴重，將導致吸風機的電耗增加。現(xiàn)在設計的SCR脫硝系統(tǒng)均不設計旁路系統(tǒng)，如果催化劑堵塞嚴重，將直接影響鍋爐的安全、穩(wěn)定運行。

對空預器的影響，相比較來說SCR脫硝裝置對空預器的影響更為突出，主要原因是硫酸氫氨的腐蝕性和黏結(jié)性。硫酸氫氨與灰塵一起粘附在空預器的換熱元件上，不僅降低換熱效果，還將會在空預器的低溫段產(chǎn)生低溫腐蝕，同時造成空預器的積灰。

SCR脫硝裝置氨逃逸率一般設計為≯3ppm，逃逸率超過設計值時將會造成大量的硫酸氫氨生成，致使空預器嚴重堵塞，這將造成吸風機電耗增加、一次風機母管壓力波動大等情況。另外，燃用高硫煤時，煙氣中SO3含量較高，只要煙氣中有0.005%的SO3，煙氣的露點即可提高到150℃以上。同時氨氣和NOx反應產(chǎn)物為氮氣和水，因此空預器的低溫段就可能有硫酸溶液凝結(jié)在換熱元件上，造成空預器的低溫腐蝕。

減少SCR脫硝催化劑積灰情況，煙氣中灰塵的含量與煤種的灰灰、燃燒調(diào)整有很大關(guān)系，但影響脫硝催化劑積灰的因素還與省煤器輸灰系統(tǒng)運行情況、脫硝裝置所安裝的吹灰器有關(guān)。省煤器輸灰系統(tǒng)不能正常工作，將會使大量的灰塵帶入脫硝上層催化劑，即便加強脫硝系統(tǒng)吹灰仍不能避免蜂窩狀催化劑的堵塞。

用于脫硝裝置的吹灰器有聲波和蒸汽吹灰兩種方式。聲波吹灰器在灰量較小時效果較為明顯，并能徹底吹除邊角的積灰，但灰量較大時耙式蒸汽吹灰器能起到很好的作用。當在投入蒸汽吹灰時，一定要充分的疏水，否則會造成灰塵結(jié)塊堵塞催化劑或?qū)Υ呋瘎┰斐伤g，影響催化劑的使用壽命。

脫硝煙道入口導流板應設計為流線機翼型并盡可能偏向于爐前方向，這樣可有效改善煙氣分布流場，阻止較大灰分顆粒被煙氣攜帶到催化劑蜂窩孔中造成催化劑蜂窩孔堵塞。

2、控制手段

2.1空預器傳熱元件及沖洗改造

安裝SCR脫硝工藝的空預器在防止低溫段腐蝕、積灰堵塞和清洗方面需要進行特殊設計，為防止由于空預器臟污使傳熱效果降低，或空預器堵塞導致被迫停爐事件的發(fā)生，空預器低溫段傳熱元件應采用搪瓷表面?zhèn)鳠嵩?/p>

一方面是搪瓷表面可以隔離腐蝕物與金屬接觸，其表面光潔，易于清洗;另一方面是搪瓷層穩(wěn)定性好，耐磨損，使用壽命長。為避免鍋爐運行期間由于出現(xiàn)空預器嚴重堵塞而被迫停爐事件的發(fā)生，在空預器吹灰器選型時不妨可以考慮采用雙介質(zhì)吹灰器(蒸汽和水)，實現(xiàn)對空預器在線水沖洗。

正常運行時采用蒸汽定期吹灰，空預器堵塞嚴重時采用高壓水沖洗。如果空預器傳熱元件由于未采用搪瓷材質(zhì)，在SCR脫硝系統(tǒng)投入半年時間即出現(xiàn)嚴重堵塞情況。所以一般要對空預器傳熱元件低溫段進行更換，更換為搪瓷管空預器。

2.2加強吹灰，定期對空預器進行沖洗和維護

SCR脫硝系統(tǒng)在運行過程中，催化劑和空預器積灰堵塞是在所難免的，必須加強SCR反應器區(qū)域和空預器的吹灰，尤其應加強空預器低溫段的吹灰。發(fā)現(xiàn)煙道阻力增大時，及時對催化劑進行清理，發(fā)現(xiàn)空預器進、出口差壓增大，應及時水沖洗。要想從根本解決麻煩可更換為搪瓷空預器。

2.3控制氨逃逸率

為減少脫硝裝置運行時對鍋爐的影響，控制硫酸氫氨的生成量就顯得尤為重要。生成硫酸氫氨的反應速率主要與溫度、煙氣中氨氣、SO₃及水含量有關(guān)。對于實際運行的火電機組，鍋爐煙氣中SO₃及水的含量無法控制。因此，必須嚴格控制氨的逃逸率。

2.3.1嚴格控制氨的噴入量

防止氨氣過量而造成氨逃逸超標，正常情況下應控制氨逃逸率不超過3ppm。據(jù)統(tǒng)計，目前絕大部門火電廠SCR脫硝系統(tǒng)氨逃逸率表計顯示不準，基本上沒有正常投入，因此，對氨逃逸率的控制造成很大的難度。

2.3.2保持催化劑的活性

SCR脫硝催化劑的壽命一般在5～6年，因此SCR脫硝裝置運行一段時間后，催化劑活性會逐漸衰減，脫硝效率將會降低，氨逃逸率將會增加。SCR脫硝裝置設計均為2+1方式，當脫硝效率達不到設計值或不能滿足國家環(huán)保排放要求時，為確保鍋爐的安全運行，就必須對催化劑進行清洗或安裝備用層催化劑。

2.3.3加強空預器進、出口差壓的監(jiān)視

發(fā)現(xiàn)空預器進、出口差壓增大時，及時減少噴氨量，增加空預器低溫段的吹灰次數(shù)。

3、結(jié)束語

采用SCR脫硝裝置，對鍋爐尾部受熱面(主要是空預器)的臟污、堵塞和腐蝕可通過限制氨逃逸量及催化劑的SO2/SO3氧化率加以控制;對鍋爐熱效率的影響可通過減少煙道長度從而減少散熱面積加以控制;對引風機的影響(即鍋爐煙氣阻力的增加)可通過合理設計煙道形狀、合理選取煙氣流速、加裝導流裝置、縮短煙道長度等加以控制。對于在役電廠鍋爐，后兩者的控制措施在很大程度上受現(xiàn)有設備空間和場地條件的限制。在進行脫硝裝置設計時，必須充分考慮該裝置對鍋爐運行的影響，并應進行技術(shù)經(jīng)濟評價，以保證鍋爐安全經(jīng)濟運行。