SCR脫硝對空預器堵塞的影響及控制措施

葛海忠

摘 要：本次我們通過對SCR的脫硝情況進行嚴謹的分析，從而想找出空預器堵塞的具體成因是什么。通過大量的研究和探索，我們可以認為其主要原因是由于氨噴射過多或者是沒有噴射均勻造成的。因此，為了改進這種情況，我們建議可以通過降低排除的氣體的溫度，或者采取排出量來解決，主要的核心技術還是對換熱系統進行整體的改造來解決。

關鍵詞：SCR 脫硝 空預器 堵塞

中圖分類號：TK22 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（b）-0115-02

隨著社會工業的不斷發展，要想滿足現代人的生活所需，就要進行大量的工業制造和程序。在這個過程中，污染氣體的排放就成了一個重大的問題，對人們的生活條件和地球的環境都造成了極大的負面影響[1]。因此，我國就出臺了大量的政策來降低污染氣體的排放量，從而達到節約能源的目的?，F代燃燒煤炭的裝置都加上了脫硫的功能，其中大多的功能都是通過SCR脫硫的方法來解決的，這種方式的研究運用就一定會有氨從中泄漏出來，這一部分氨就會和空預器中的SO3發生化學反應，產生的（NH3）2SO4就會就灰塵相結合起來，一起附著于空預器的管中，從而造成堵塞現象，就會干擾它的正常運行和工作。

1 空預器堵塞原因分析

它發生堵塞的主要原因之一是里面的催化劑、氨氣還有其他的一些還原劑和煙塵中的一氧化氮以及二氧化氮發生一系列復雜的化學反應，生成的多種混合物吸附于空預器壁中，從從而造成了堵塞，其化學反應的過程大致如圖1所示。

1.1 堵塞物化學分析

這些管內的化合物中，在中級以及下級的空預管之間，還加上管中內部部分都含有結晶的顆粒物質，它們的質地是非常堅硬的。我們通過觀察和記錄，記錄了它們各項數據，其形狀如圖2所示。

1.2 堵塞物的形成原因

通過分析和研究，我們認為，這些物質出現的主要原因是管內各個部分的溫度都不夠高，還有一個原因就是：為了實現脫硫而讓氨氣和三氧化硫發生了化合反應產生了亞硫酸銨[2]。在這個較低的溫度下，其形態又為液體，就更加加強了它的灰塵吸附能力，然后就與煙氣中的顆粒物結合，形成化合物，從而堵住了空預管。

2 減輕空預器堵塞的措施

2.1 氨逃逸量控制

我們在解決器管堵塞的情況時，最好的辦法就是減少氨的揮發程度，如果低于1mL/m2，則產生的亞硫酸氨就很少，這個時候堵塞的情況就會得到大大的改善。但是如果我們增加一倍的揮發量，則堵塞情況就很變得更加嚴重，以此類推，濃度越高則情況會越來越嚴重，就會給設備帶來極大的影響。因此，我們需要改善氨的濃度，才能使得空預管的化合物充分發生反應，不產生其他多余的化合物質[3]。如果氨逃逸率高于標準值，雖然氮氧化合物的量小于標準值時，但仍要考慮縮小氨的供量，降低逃逸濃度。當濃度達到正常的時候，我們就可以找出成因了。在這種情況下，就不能直接采取增加逃逸量的方法來設定氮氧化合物的量。

2.2 SO3生成量控制

三氧化硫產生的核心裝置是來自與爐膛煤，尤其是在氧氣量較大，溫度過高的情況下，產生的量則更多。這時所要采取的最有效的方法就是在氧氣濃度較低的情況下進行燃燒，在這種環境下，化合物中的還原性質能夠減小三氧化硫的產生量。除了這種方法，還可以采取加入鈣鎂的方法來降低SO3的生產量。SO3的產生還有一部分是來自于SO2的。因此，在選取V2O5當作催化劑的時候，V的濃度一定不能夠過高，一般1%的濃度就可以減少三氧化硫的量了。要想二氧化硫不輕易轉為三氧化硫，就要降低催化劑對它的氧化性的增加影響，與此同時，還可以加入WO3，更加增強控制三氧化硫的效果。

2.3 對于運行的溫度控制

一般來說，空預管中的催化劑起作用的合適溫度為320℃～400℃之間。因此，所需要控制的最低溫度都必須要達到320℃才行。當溫度低于這個標準時，催化劑是無法發揮最有效的作用，氨就不能和空預管的物質充分地發生反應，于是，多余的氨就逃出裝置了，這時脫硝這道工序就對堵塞沒發揮原本減緩的作用。根據現代工業的標準，如果想要脫硝系統起到作用，就要一直開啟裝置的控制溫度的設置，增加反應的溫度，就能使催化劑就會起到它原本的作用，氨的逃逸量就會相應地減小。

通過大量的研究和實驗，我們認為最有效的方法來提高反應溫度則是在空預管的進口連接地方裝上熱風裝置，其主要原理是，溫度較低的地方在熱風加熱后，溫度就達到脫硝能夠實現的溫度，管內的管壁溫度也隨之脫硫的實現相應提高了，這時整個裝置的效率就能提高。

2.4 空預器改造

要提高空預管中的溫度有以下幾點。

（1）需要對其中的發熱系統進行改造，滿足對它本身的溫度需求。但是這時也不能盲目地只考慮溫度問題，同時也要注意對于低溫部分的管材要考慮到它們的耐侵蝕的能力，還要考慮降低排煙損失。之前未改進的材料制作的設備根本不能在亞硫酸氨發生化合反應時起到抵抗侵蝕的作用。因此，為了改進這個缺陷，我們將制作的材料改為了搪瓷，這是一種全新的嘗試。其核心技術就是在一般的管上加上一層特制的無機瓷釉材料，再進行獨有的工序操作，即在900℃的高溫下灼燒成型，形成所需的成品。通過這種方法制作出來的裝置，就能夠抵抗化合物的侵蝕，不易收到破損，更加方便清理，且其形狀是不容易隨著溫度的變化而改變的。但是要制作這種空預管是需要有非常精密的技術，并且需要進行嚴格的工序來保障它的質量[4]。核心技術是要控制它的厚度適當從而保證其使用時間能夠達到最長，然后還需要防治其他的煙霧和氣體進入到低溫的區域，讓附著再空預管中的搪瓷損壞。

從大量的研究中，我們可以看出使用搪瓷材料的主要優點就是能夠擴大溫度較低部分搪瓷的透過度，防治其被腐蝕，還有主要的一點就是能夠防治裝置被腐蝕掉和被雜質所堵塞，依次來增加它的工作時長。

（2）對它進行的改造就是要保持裝置的干凈度。要及時和定期地清潔裝置的表面與內部，從而降低表面灰塵和其他化合物結合發生化學反應從而生產晶體的概率，這些生成的晶體會依附于裝置上面，從而影響空預管的正常使用。在選擇清潔裝置的方法時，我們可以用高壓蒸汽定期對空預器進行吹灰，以及停爐后用高壓水全面清理空預管。

（3）則是要加大對空預管密封性的處理。如果空預器的漏風程度較大，那么溫度就不能輕易達到其標準值，這個時候，亞硫酸氨形成的污垢就會迅速的成倍增加。因此，要想達到對空預管最大的防堵塞效益，就必須時常地對裝置進行檢查與維修，如果發現有密封元件效果變差的情況，則需要立即進行整修，在情況嚴重的時候，還需要考慮丟棄原本舊的裝置，安裝全新的、密閉性更好的空預管。

3 結語

我們在針對空預管的堵塞問題進行的時候，做了大量的實驗，并記錄了大量的相關數據。我們選取了3臺裝置進行實驗，采訪保證實驗結果的準確性。我們對實驗的3臺機器就采取了制定出有效的措施減少氨的逃逸率，并且通過觀察，我們實現了降低了三氧化硫的產生量的目的。因此，依據這種方法，這3臺機器發生堵塞的程度比之前大大降低了。接下來的操作中，又進行了控制其操作溫度的工序，并對其內部的結構進行了針對性的改造，使得操作過程中的各種影響因素發生率大大減少，即保證了煙氣氮氧化物的排放得到了有效控制，同時也大大降低了空預器堵塞的程度。

參考文獻

[1] 劉建業，盛偉.SCR脫硝對空預器的影響及控制策略[J]. 科研，2016（8）：12.

[2] 寧金紅.SCR脫硝系統投運對空預器堵塞的影響及防范措施[J].科技尚品，2017（4）：9.

[3] 李玉龍，張先曉.脫硝技術對空預器的影響及應對措施[J].工程技術：文摘版，2016（1）：276.

[4] 陶澤.SCR法煙氣脫硝改造后基硫酸氫銨造成的空預器堵塞治理實踐[J].山東工業技術，2016（23）：14-16.