淺析煙氣脫硝裝置對(duì)鍋爐空預(yù)器的影響

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)水平的提高，人們對(duì)環(huán)境的保護(hù)意識(shí)逐漸增強(qiáng)，對(duì)于當(dāng)代工業(yè)發(fā)展迅速的今天來(lái)看，為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本目標(biāo)并提高自身綜合競(jìng)爭(zhēng)能力，生產(chǎn)方式以及運(yùn)行操作等方面正在進(jìn)行改革與創(chuàng)新，在降低環(huán)境污染指數(shù)的同時(shí)推動(dòng)企業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，例如：通過對(duì)鍋爐設(shè)備進(jìn)行安置煙氣脫硝裝置，在很大程度上降低了環(huán)境污染廢氣的排放量，從而大大提高了環(huán)境質(zhì)量系數(shù)，與此同時(shí)，由于煙氣脫硝裝置在運(yùn)行的過程中會(huì)為鍋爐空預(yù)器帶來(lái)腐蝕與堵灰的問題，因此，需要針對(duì)脫硫要求而對(duì)空氣預(yù)熱器進(jìn)行升級(jí)與改進(jìn)，從而保障煙氣脫硝裝置的正常運(yùn)行。本文主要對(duì)煙氣脫硝裝置對(duì)鍋爐空預(yù)器的有關(guān)影響進(jìn)行敘述與分析，從而為相關(guān)研究學(xué)者以及技術(shù)人員提供一定的參考借鑒。

關(guān)鍵詞：煙氣脫硝；裝置；鍋爐；空預(yù)器；影響；有效措施

由于煙氣脫硝裝置的應(yīng)用對(duì)于改善環(huán)境壓力問題起著極其重要的作用，并且有利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，因此，本文主要分析介紹了對(duì)煙氣脫硝裝置對(duì)鍋爐空預(yù)器的影響因素，并且針對(duì)這些影響因素而提出幾點(diǎn)科學(xué)性的整改對(duì)策以及建議，例如：通過改進(jìn)鍋爐空預(yù)器的換熱元件或布置方式等操作，從而有效消除煙氣脫硝裝置對(duì)鍋爐空預(yù)器的影響，對(duì)鍋爐空預(yù)器的腐蝕以及堵灰的問題進(jìn)行有效解決，并確保煙氣脫硝裝置正常運(yùn)行，進(jìn)而為企業(yè)贏得更高的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1.試析煙氣脫硝裝置對(duì)鍋爐空預(yù)器的影響以及因素

當(dāng)企業(yè)投入煙氣脫硝裝置使用后，鍋爐煙氣系統(tǒng)的阻力將會(huì)增加到1000Pa，此時(shí)，鍋爐的煙氣空氣預(yù)熱器漏風(fēng)以及煙風(fēng)間壓差將會(huì)增大，以至于嚴(yán)重到煙氣脫硫的效果，另外，由于鍋爐的煙氣空氣預(yù)熱器漏風(fēng)以及煙風(fēng)間壓差與煙氣系統(tǒng)阻力有著密切的關(guān)系，而鍋爐以及空氣預(yù)熱器的性能與煙氣系統(tǒng)阻力有關(guān)，因此，現(xiàn)本文以下針對(duì)鍋爐空氣預(yù)熱器煙氣阻力增加以及其影響因素進(jìn)行分析與介紹，從而針對(duì)鍋爐空預(yù)器的影響因素而提出幾點(diǎn)有效對(duì)策以及建議，從而有效解除鍋爐空預(yù)器的影響因素，進(jìn)而為煙氣脫硝裝置的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供有力保障。

另一方面，當(dāng)煙氣脫硝裝置投入使用后，脫硝設(shè)備中的空氣預(yù)熱器的堵灰以及腐蝕情況將出現(xiàn)嚴(yán)重惡化的情況，以至于鍋爐空氣預(yù)熱器阻力在短時(shí)間內(nèi)迅速增加，這是因?yàn)闊煔饷撓跹b置運(yùn)行過程中，進(jìn)入鍋爐預(yù)熱器的煙氣成分發(fā)生了改變，例如：煙氣中SO3的含量增加、出現(xiàn)一定濃度的NH3、NH4HSO4等，本文以下逐一介紹：

1.1煙氣中SO3的含量增加

由于燃料在燃燒的過程中會(huì)產(chǎn)生一定量的二氧化硫以及三氧化硫，當(dāng)投入煙氣脫硝裝置運(yùn)行后，加上催化劑的作用，其中的二氧化硫?qū)?huì)轉(zhuǎn)化為三氧化硫，以至于整個(gè)煙氣脫硝裝置中的三氧化硫含量逐漸增加，而三氧化硫具有一定的酸性，會(huì)對(duì)鍋爐空預(yù)器將會(huì)造成腐蝕影響。

1.2煙氣中逐漸增加一定濃度的NH3

在煙氣脫硝裝置中，NH3作為一種還原劑會(huì)與N0x發(fā)生反應(yīng)而成為氮?dú)馀c水，而煙氣中的部分NH3并沒有與N0x發(fā)生反應(yīng)而直接離開反應(yīng)器而進(jìn)入到鍋爐空預(yù)器中，由于NH3具有著腐蝕性特點(diǎn)，因此，其會(huì)對(duì)鍋爐空預(yù)器產(chǎn)生腐蝕作用。

1.3煙氣中的NH4HSO4生成

在沒有應(yīng)用煙氣脫硝裝置的背景下，三氧化硫在鍋爐內(nèi)形成結(jié)露，而結(jié)露是引起鍋爐空預(yù)器堵灰以及腐蝕的重要因素，為了能夠有效防治這一問題，則通過應(yīng)用鍋爐空氣預(yù)熱器冷端平均溫度的措施來(lái)降低三氧化硫的結(jié)露，當(dāng)排煙溫度超過120℃的時(shí)候，鍋爐內(nèi)的預(yù)熱器就可以避免遭受到腐蝕以及堵灰危害因素的影響。而隨著煙氣脫硝裝置設(shè)備的應(yīng)用，煙氣中的三氧化硫含量明顯增多，為了有效降低其在鍋爐內(nèi)形成結(jié)露程度，以及避免其對(duì)鍋爐空預(yù)器的影響，則需要通過增加空氣預(yù)熱器冷端平均溫度，而增加空氣預(yù)熱器冷端平均溫度需要通過提高鍋爐空氣預(yù)熱器的進(jìn)風(fēng)溫度，通過相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明，空氣預(yù)熱器的進(jìn)風(fēng)溫度到達(dá)50℃才可以滿足上述需求，但是此時(shí)的排煙溫度將會(huì)達(dá)到140℃，從而嚴(yán)重影響到鍋爐熱效應(yīng)，進(jìn)而對(duì)本企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成一定損失。另外，在煙氣脫硝裝置設(shè)備中，不管是否放入還原劑NH3，其鍋爐都會(huì)受到結(jié)露型堵灰的影響，當(dāng)在煙氣脫硝裝置中放入一定還原劑NH3以后，三氧化硫與NH3將會(huì)發(fā)生反應(yīng)而出現(xiàn)氣體NH4HSO4，然而氣體NH4HSO4在一定溫度下將會(huì)發(fā)生沉積反應(yīng)而成為一種粘稠狀物質(zhì)，以至于對(duì)鍋爐空預(yù)器造成堵灰影響，并且該粘稠物質(zhì)難以清除，歸根結(jié)底，NH4HSO4的產(chǎn)生與煙氣脫硝裝置設(shè)備中的NH3逃逸率有著之間的關(guān)聯(lián)，根據(jù)王麗莉以及許衛(wèi)國(guó)研究學(xué)者論文報(bào)告中指出，當(dāng)鍋爐空預(yù)器分段安置于NH4HSO4沉積區(qū)的時(shí)候，則分段位置的粘稠性物質(zhì)更多且更加嚴(yán)重，從而嚴(yán)重威脅到鍋爐空預(yù)器冷端的穩(wěn)定性。

2.探討解除煙氣脫硫裝置對(duì)鍋爐空預(yù)器影響因素的若干途徑以及建議

2.1嚴(yán)格控制二氧化硫的氧化率以及NH3的逃逸率

在煙氣脫硝裝置設(shè)備應(yīng)用初期，三氧化硫以及二氧化硫的轉(zhuǎn)化率較高，以至于鍋爐空預(yù)器遭到嚴(yán)重腐蝕與堵灰，從而對(duì)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益水平的提高造成嚴(yán)重的影響，隨后，西方先進(jìn)國(guó)家對(duì)煙氣脫硝裝置設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，通過應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)指標(biāo)將NH3還原劑的量進(jìn)行了嚴(yán)格控制，使得二氧化硫以及三氧化硫的轉(zhuǎn)化率被控制在1%范圍內(nèi)，通過投入運(yùn)行后，鍋爐空預(yù)器的穩(wěn)定性得到了有效控制且運(yùn)行狀況良好，雖然通過降低還原劑NH3含量，則其與二氧化硫的反應(yīng)能夠明顯改善鍋爐空預(yù)器的工作條件，但是通過嚴(yán)格控制還原劑NH3含量的放入，則其投入的成本將會(huì)猛增，所以，針對(duì)這一點(diǎn)情況需要結(jié)合性價(jià)比原則來(lái)確定性能指標(biāo)。綜上所述，通過嚴(yán)格控制二氧化硫的氧化率以及NH3的逃逸率能夠有效控制其對(duì)鍋爐空預(yù)器的影響，進(jìn)而有效提高鍋爐空預(yù)器的使用性能。

2.2鍋爐空預(yù)器換熱元件應(yīng)選擇合適的板型以及規(guī)格

根據(jù)目前來(lái)看，鍋爐空預(yù)器換熱元件有很多種板型，其中，F(xiàn)NC板型具有著較高的換熱效率特點(diǎn)，但是由于其波紋結(jié)構(gòu)形狀較復(fù)雜，致使其易出現(xiàn)堵灰情況，因此，需要合理的選擇空預(yù)器換熱元件板型，既需要具備較高的換熱效率，又要滿足不易堵灰條件，而雙波紋型空預(yù)器換熱元件就能夠滿足上述要求，然而雙波紋型的板型具有著多種不同規(guī)格，而不同規(guī)格雙波紋型板型的防堵灰的性能也存在各種差異，所以，需要嚴(yán)格按照鍋爐空預(yù)器的低溫段以及高溫段選擇不同規(guī)格的雙波紋型板型的換熱元件，一般情況下，鍋爐空預(yù)器的低溫段需要選擇防堵灰性能更好的雙波紋型板型換熱元件規(guī)格。

2.3 NH4HSO4對(duì)鍋爐空預(yù)器換熱元件的材料選擇

當(dāng)前鍋爐空預(yù)器分為高溫與低溫兩個(gè)階段，其分界位劃分以NH4HSO4沉降溫度區(qū)劃分的，而NH4HSO4在一定溫度下而形成粘稠狀的物質(zhì)，具有著較強(qiáng)的腐蝕性，并且附在鍋爐空預(yù)器換熱元件上，以至于對(duì)鍋爐空預(yù)器造成一定的腐蝕影響，而且嚴(yán)重降低空預(yù)器的換熱效果，致使排煙溫度持續(xù)升高而降低鍋爐的使用效率，因此，在對(duì)鍋爐空預(yù)器低溫段元件材料進(jìn)行選擇的時(shí)候，需要考慮應(yīng)用鍍搪瓷或者Corten鋼的元件，這是因?yàn)殄兲麓傻脑軌蛴行ьA(yù)防低溫段NH4HSO4的腐蝕，而且鍍搪瓷元件表面較光滑不易產(chǎn)生堵灰的現(xiàn)象，使得鍋爐空預(yù)器元件不會(huì)出現(xiàn)腐蝕情況而遭到破壞，因此，在對(duì)鍋爐空預(yù)器換熱元件進(jìn)行材料選擇的時(shí)候，可以考慮應(yīng)用鍍搪瓷材料制作的元件，而針對(duì)一定溫度下NH4HSO4呈于粘稠狀的液體情況則需要定時(shí)對(duì)其進(jìn)行水沖洗處理，從而保障鍋爐空預(yù)器換熱元件的使用壽命。

3.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)煙氣脫硝裝置對(duì)鍋爐空預(yù)器的影響以及相關(guān)因素進(jìn)行了分析與介紹，并且針對(duì)這些影響因素而提出若干解決途徑以及建議，從而有效消除影響鍋爐空預(yù)器的影響因素而提高其使用性能，進(jìn)而為企業(yè)帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，以提高企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)能力而推動(dòng)本企業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展道路。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈伯雄，王成東，郭賓彬，梁材，史展亮.控制氮氧化物排放的低溫SCR催化劑及工程應(yīng)用[J].電站系統(tǒng)工程，2006（04）.

[2]黃賢峰，孫珮石，周小蘭，王潔，和曉榮，常學(xué)秀.液相催化氧化法凈化煙氣中NO_x的實(shí)驗(yàn)研究[A].2007中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)優(yōu)秀論文集（上卷）[C].2007.

[3]孫克勤，華玉龍.OI～2-SCR煙氣脫硝核心技術(shù)的研究開發(fā)及其在2x600MW機(jī)組上的應(yīng)用[J].中國(guó)電力，2005（11）.

[4]孟德潤(rùn)，趙翔，楊衛(wèi)娟，周志軍，劉建忠，周俊虎，岑可法.影響水煤漿再燃效果的主要因素研究[J].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2007（05）.

作者簡(jiǎn)介：石偉（1982-），男，中共黨員，遼寧朝陽(yáng)喀左，2006年參加工作，畢業(yè)于沈陽(yáng)工程學(xué)院，本科學(xué)歷，工程師職稱，現(xiàn)任國(guó)電電力大連莊河發(fā)電有限責(zé)任公司運(yùn)行部值長(zhǎng)備員。獲得莊電公司“2009年優(yōu)秀共產(chǎn)黨員”、“2013年先進(jìn)工作者”等榮譽(yù)稱號(hào)，在2014年中國(guó)國(guó)電集團(tuán)公司舉辦的600MW的集控運(yùn)行技能競(jìng)賽中獲得個(gè)人第一名，被授予“國(guó)電二級(jí)獎(jiǎng)?wù)隆保瑖?guó)電集團(tuán)公司“168人才”，國(guó)電集團(tuán)“青年崗位技術(shù)能手”，并授予“中央企業(yè)技能能手”稱號(hào)。