锅炉空预器进行脱硝改造后 对锅炉性能会有哪些影响

5.对预热器腐蚀的影响

目前SCR系统所用催化介质最常见的是氧化钛和氧化钒，能使脱硝效率大大提高，但是，部分SO2也同时受其催化转变成SO3，国外纪录到的在SCR催化剂使用寿命内的平均数据是约增加了2-3%的转化率。

对原先常规预热器设计时，对一些低硫煤（折算硫分在1.5%以下），冷端传热元件设计仅考虑采用普通耐腐蚀材料（通常是Corten钢），转化率增加后，将会缩短预热器冷段换热元件使用寿命。

对130℃左右排烟温度的设计，常规预热器冷端腐蚀区仅在冷端100-200mm范围内，在增加了SO3转化率后，硫酸露点通常上升5-10℃，预热器冷端受硫酸腐蚀区将上升到250-450mm，原先普通预热器设定的冷段300mm高度就显得不够了。

因此，预热器转子的一些冷端构件和密封构件（在硫酸腐蚀区工作），必须使用如考登钢、NS1之类的材料，传热元件本身，应尽量使用搪瓷表面。

硫酸氢铵本身的腐蚀性较硫酸为弱。从国外的使用情况来看，腐蚀也表现为电化学反应，由于其较牢固的粘在元件表面，表现为点状腐蚀，分布在从预热器冷端向上600mm-900mm的范围内（随预热器工作温度情况而变化）。

6.SCR催化剂不同投运阶段对预热器影响分析

SCR催化剂目前各供应商的保证寿命一般为3年左右，但是在SCR投用的开始阶段，由于催化介质活性好，氨气逃逸率可以控制得较低（<2ppm）在良好的完成脱硝任务的同时，对提高SO2转化率的负面影响也较大（最高纪录值是7.7%）。此时预热器运行面临的主要任务是控制冷端硫酸腐蚀。

在催化剂使用15,000－20,000小时后，活性通常降低三分之一左右，此时如追求高的NOx控制水平，只有增加氨气注入量，从而带来较高的氨气逃逸水平，通常能到5ppm以上，从而生成大量的硫酸氢铵。

通常采用预留催化剂将来层的做法控制氨气逃逸率。在SCR初投用阶段，投用2层催化剂（也有用3层的），到使用两年后，增加一层新催化剂（共3层或4层同时工作），到使用3年后，更换已到工作寿命的催化剂。这样能始终将氨气逃逸率水平控制在3ppm以下。

而对SNCR，由于反应效率过低（不到50%），在整个脱硝过程中氨气逃逸率都很高（达50-200ppm以上），对预热器堵灰影响极大，故锅炉系统应尽量避免使用SNCR脱硝方式。

7.投用SCR以后对预热器运行维护的影响

由序6的分析可以得出，随着脱销设备运行的时间越来越长，氨气的逃逸率会越来越大，势必会引起硫酸氢氨的凝结加重，除了在元件选择上采用高冷端的镀搪瓷传热元件，加强吹灰也是保持预热器正常运行的一个必要手段，一种错误的想法是通过提高吹灰压力和吹灰频次来解决积灰问题。由于过高吹灰蒸汽压力（2Mpa以上）可能使元件开裂，撕裂后的元件弯曲变形，碎片堵塞通道，使得后继的吹灰效果完全丧失，这种方法是完全不可取的。

目前普遍采用的清洗方式是使用双介质（蒸汽和高压水）吹灰器（半伸缩或全伸缩），通常冷端和热端各布置一台。正常使用时，用蒸汽吹灰，清除位于传热元件上下端面的积灰。在预热器阻力上升50-60%时，用高压水冲洗。

高压水冲洗在预热器单台隔离状态下可以使用，但仅限于冷端，热端高压水冲洗仅用于在热段层内出现水泥样堵灰物时使用，热态使用水冲洗，不论是高压还是低压水，都会对转子产生很大的温度应力，甚至使转子出现严重不可恢复变形，必须慎重进行。

高压水冲洗的喷嘴是精心选择的。一般使用小口径（1.5mm左右，水压10-20Mpa），数个喷嘴集中布置以提高清洗效果。但一次冲洗耗时较长，完全伸缩式需20小时左右（60万机组），半伸缩型时间可以减半（单位时间水量加倍）。

当必须进行冷端在线水冲洗时，必须确保预热器完全隔离。在转子金属温度冷却到120℃以下时进行。因为即使用冷端水冲洗，高压水一般能贯穿整个转子而到达预热器上方。

由于预热器在隔离阶段冷却较慢，烟气侧很难完全隔开（挡板并不能做到100%隔离），一种行之有效的做法是设立烟气出口空气旁路，连通冷二次风道和预热器出口烟道，低负荷运行送风机，从而保证预热器转子迅速冷却（一般2-3小时左右）。

更简单的做法是打开预热器烟气侧检修门，使预热器烟气侧压力大于隔离挡板前部烟道，从而阻止烟气在清洗阶段通过预热器转子。清洗时，被隔离预热器的送风机应打开，以保证吹干转子和维持预热器烟气侧压力高于挡板另一侧。清洗完毕后应继续用送风吹干转子。

通常的预热器冲洗间隔时间如图4所示。图4中，由于日本锅炉机组通常使用灰分较低的燃料，硫酸氢铵被灰分吸附不充分，表现为清洗间隔较短；德国机组用煤灰分较高，清洗间隔相对较长。但是，氨气逃逸率从2ppm上升到3ppm，不论灰分高低，都会使清洗间隔明显缩短。近年来，日本和欧洲均提出将氨气逃逸率水平控制在2ppm以下，这无疑将对预热器的清洗要求大大降低。如清洗间隔能控制在10个月以上，预热器清洗可以纳入正常的年度停机检修中。

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