SCR脱硝对空预器堵塞的影响及控制措施

葛海忠

摘 要：本次我们通过对SCR的脱硝情况进行严谨的分析，从而想找出空预器堵塞的具体成因是什么。通过大量的研究和探索，我们可以认为其主要原因是由于氨喷射过多或者是没有喷射均匀造成的。因此，为了改进这种情况，我们建议可以通过降低排除的气体的温度，或者采取排出量来解决，主要的核心技术还是对换热系统进行整体的改造来解决。

关键词：SCR 脱硝 空预器 堵塞

中图分类号：TK22 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）08（b）-0115-02

随着社会工业的不断发展，要想满足现代人的生活所需，就要进行大量的工业制造和程序。在这个过程中，污染气体的排放就成了一个重大的问题，对人们的生活条件和地球的环境都造成了极大的负面影响[1]。因此，我国就出台了大量的政策来降低污染气体的排放量，从而达到节约能源的目的。现代燃烧煤炭的装置都加上了脱硫的功能，其中大多的功能都是通过SCR脱硫的方法来解决的，这种方式的研究运用就一定会有氨从中泄漏出来，这一部分氨就会和空预器中的SO3发生化学反应，产生的（NH3）2SO4就会就灰尘相结合起来，一起附着于空预器的管中，从而造成堵塞现象，就会干扰它的正常运行和工作。

1 空预器堵塞原因分析

它发生堵塞的主要原因之一是里面的催化剂、氨气还有其他的一些还原剂和烟尘中的一氧化氮以及二氧化氮发生一系列复杂的化学反应，生成的多种混合物吸附于空预器壁中，从从而造成了堵塞，其化学反应的过程大致如图1所示。

1.1 堵塞物化学分析

这些管内的化合物中，在中级以及下级的空预管之间，还加上管中内部部分都含有结晶的颗粒物质，它们的质地是非常坚硬的。我们通过观察和记录，记录了它们各项数据，其形状如图2所示。

1.2 堵塞物的形成原因

通过分析和研究，我们认为，这些物质出现的主要原因是管内各个部分的温度都不够高，还有一个原因就是：为了实现脱硫而让氨气和三氧化硫发生了化合反应产生了亚硫酸铵[2]。在这个较低的温度下，其形态又为液体，就更加加强了它的灰尘吸附能力，然后就与烟气中的颗粒物结合，形成化合物，从而堵住了空预管。

2 减轻空预器堵塞的措施

2.1 氨逃逸量控制

我们在解决器管堵塞的情况时，最好的办法就是减少氨的挥发程度，如果低于1mL/m2，则产生的亚硫酸氨就很少，这个时候堵塞的情况就会得到大大的改善。但是如果我们增加一倍的挥发量，则堵塞情况就很变得更加严重，以此类推，浓度越高则情况会越来越严重，就会给设备带来极大的影响。因此，我们需要改善氨的浓度，才能使得空预管的化合物充分发生反应，不产生其他多余的化合物质[3]。如果氨逃逸率高于标准值，虽然氮氧化合物的量小于标准值时，但仍要考虑缩小氨的供量，降低逃逸浓度。当浓度达到正常的时候，我们就可以找出成因了。在这种情况下，就不能直接采取增加逃逸量的方法来设定氮氧化合物的量。

2.2 SO3生成量控制

三氧化硫产生的核心装置是来自与炉膛煤，尤其是在氧气量较大，温度过高的情况下，产生的量则更多。这时所要采取的最有效的方法就是在氧气浓度较低的情况下进行燃烧，在这种环境下，化合物中的还原性质能够减小三氧化硫的产生量。除了这种方法，还可以采取加入钙镁的方法来降低SO3的生产量。SO3的产生还有一部分是来自于SO2的。因此，在选取V2O5当作催化剂的时候，V的浓度一定不能够过高，一般1%的浓度就可以减少三氧化硫的量了。要想二氧化硫不轻易转为三氧化硫，就要降低催化剂对它的氧化性的增加影响，与此同时，还可以加入WO3，更加增强控制三氧化硫的效果。

2.3 对于运行的温度控制

一般来说，空预管中的催化剂起作用的合适温度为320℃～400℃之间。因此，所需要控制的最低温度都必须要达到320℃才行。当温度低于这个标准时，催化劑是无法发挥最有效的作用，氨就不能和空预管的物质充分地发生反应，于是，多余的氨就逃出装置了，这时脱硝这道工序就对堵塞没发挥原本减缓的作用。根据现代工业的标准，如果想要脱硝系统起到作用，就要一直开启装置的控制温度的设置，增加反应的温度，就能使催化剂就会起到它原本的作用，氨的逃逸量就会相应地减小。

通过大量的研究和实验，我们认为最有效的方法来提高反应温度则是在空预管的进口连接地方装上热风装置，其主要原理是，温度较低的地方在热风加热后，温度就达到脱硝能够实现的温度，管内的管壁温度也随之脱硫的实现相应提高了，这时整个装置的效率就能提高。

2.4 空预器改造

要提高空预管中的温度有以下几点。

（1）需要对其中的发热系统进行改造，满足对它本身的温度需求。但是这时也不能盲目地只考虑温度问题，同时也要注意对于低温部分的管材要考虑到它们的耐侵蚀的能力，还要考虑降低排烟损失。之前未改进的材料制作的设备根本不能在亚硫酸氨发生化合反应时起到抵抗侵蚀的作用。因此，为了改进这个缺陷，我们将制作的材料改为了搪瓷，这是一种全新的尝试。其核心技术就是在一般的管上加上一层特制的无机瓷釉材料，再进行独有的工序操作，即在900℃的高温下灼烧成型，形成所需的成品。通过这种方法制作出来的装置，就能够抵抗化合物的侵蚀，不易收到破损，更加方便清理，且其形状是不容易随着温度的变化而改变的。但是要制作这种空预管是需要有非常精密的技术，并且需要进行严格的工序来保障它的质量[4]。核心技术是要控制它的厚度适当从而保证其使用时间能够达到最长，然后还需要防治其他的烟雾和气体进入到低温的区域，让附着再空预管中的搪瓷损坏。

从大量的研究中，我们可以看出使用搪瓷材料的主要优点就是能够扩大温度较低部分搪瓷的透过度，防治其被腐蚀，还有主要的一点就是能够防治装置被腐蚀掉和被杂质所堵塞，依次来增加它的工作时长。

（2）对它进行的改造就是要保持装置的干净度。要及时和定期地清洁装置的表面与内部，从而降低表面灰尘和其他化合物结合发生化学反应从而生产晶体的概率，这些生成的晶体会依附于装置上面，从而影响空预管的正常使用。在选择清洁装置的方法时，我们可以用高压蒸汽定期对空预器进行吹灰，以及停炉后用高压水全面清理空预管。

（3）则是要加大对空预管密封性的处理。如果空预器的漏风程度较大，那么温度就不能轻易达到其标准值，这个时候，亚硫酸氨形成的污垢就会迅速的成倍增加。因此，要想达到对空预管最大的防堵塞效益，就必须时常地对装置进行检查与维修，如果发现有密封元件效果变差的情况，则需要立即进行整修，在情况严重的时候，还需要考虑丢弃原本旧的装置，安装全新的、密闭性更好的空预管。

3 结语

我们在针对空预管的堵塞问题进行的时候，做了大量的实验，并记录了大量的相关数据。我们选取了3台装置进行实验，采访保证实验结果的准确性。我们对实验的3台机器就采取了制定出有效的措施减少氨的逃逸率，并且通过观察，我们实现了降低了三氧化硫的产生量的目的。因此，依据这种方法，这3台机器发生堵塞的程度比之前大大降低了。接下来的操作中，又进行了控制其操作温度的工序，并对其内部的结构进行了针对性的改造，使得操作过程中的各种影响因素发生率大大减少，即保证了烟气氮氧化物的排放得到了有效控制，同时也大大降低了空预器堵塞的程度。

参考文献

[1] 刘建业，盛伟.SCR脱硝对空预器的影响及控制策略[J]. 科研，2016（8）：12.

[2] 宁金红.SCR脱硝系统投运对空预器堵塞的影响及防范措施[J].科技尚品，2017（4）：9.

[3] 李玉龙，张先晓.脱硝技术对空预器的影响及应对措施[J].工程技术：文摘版，2016（1）：276.

[4] 陶泽.SCR法烟气脱硝改造后基硫酸氢铵造成的空预器堵塞治理实践[J].山东工业技术，2016（23）：14-16.