SCR 烟气脱硝空预器改造技术与应用

1、 3 SCR 脱硝对空预器的影响1 SCR 脱硝空预器的应对措施2 SCR 脱硝空预器改造技术3 SCR 脱硝空预器改造案例4 SCR 脱硝对空预器的影响 5 SCR 烟气脱硝对空气预热器的主要影响 (2) 逃逸氨 堵灰 (4) (4) 流场改变流场改变 传热、磨损、腐蚀、堵灰 (1)(1) 催化剂的化学催化剂的化学 （SOSO2 2/SO/SO3 3）影响）影响 腐蚀腐蚀 (3) (3) 催化剂的物理催化剂的物理 （阻力）影响（阻力）影响 空预器烟风压差增加 漏风增加 2SO2 + O2 2SO3 SO3 + H2O H2SO4 在催化剂 (V2O5) 的作用下，烟气中的SO2向SO3的转化

2、率增加，即烟气中的 SO3含量增加，烟气酸露点温度随之升高，空气预热器的酸腐蚀和堵灰状况 因此加剧。 催化剂的化学催化剂的化学 （SOSO2 2/SO/SO3 3）影响）影响 SO2 SO3 SCR脱硝系统对空预器的不利影响 (1) 腐蚀 SO SO2 2 / SO / SO3 3的转化率要求的转化率要求 1%1% 当NH3 和SO3 的体积浓度比小于2 : 1 时： NH3 + H2O + SO3 NH4HSO4 2% wt. solution measures 1.4 pH) 当NH3 和SO3 的体积浓度比大于2 : 1 时： 2NH3 + H2O + SO3 (NH4)2SO4 逃逸氨

3、与硫酸反应生成硫酸氢铵 : SCR脱硝系统对空预器的不利影响 (2) 堵灰 硫酸氢铵在高温时处于气态，在低温时变为固态，但在中 间温度时【150 200（高含尘）】处于液态。液态的硫 酸氢铵有粘性，很容易黏附在空预器的换热元件上，造成 空预器换热元件堵塞。 200 液液 态态气气 态态固固 态态 SCR脱硝系统对空预器的不利影响 (2) 堵灰 氨逃逸浓度与空预器的运行时间及阻力的关系曲线 氨逃逸浓度 2.5mg/Nm3 SCR脱硝系统对空预器的不利影响 (2) 堵灰 氨逃逸率降低氨逃逸率降低 连续运行时间 （月） 空空 预预 器器 阻阻 力力 增增 长长 速速 率率 降降 低低 烟气流过SCR

4、装置使得空预器烟气入口的负压值也 随之增加约10001500Pa，风侧与烟气侧之间的 压差也相应增加，空预器的漏风率增加约0.50%左 右。 SCR脱硝系统对空预器的不利影响 (3) 漏风增加 烟气静 压降低 烟气静 压降低 为了适应SCR脱硝要求，空气预热器冷端镀搪瓷换热元件 及转子的重量有所增加，必须对支撑结构及转动部件予以 校核。 荷载增加 SCR脱硝系统对空预器的不利影响 (4) 结构安全 SCR脱硝系统对空预器的不利影响 (5) 烟道和流场改变 SCR改造后，如 果空预器入口烟 道烟气流场分布 不均，将严重影 响空预器的热力 性能、换热元件 的磨损和堵灰等。 空预器 SCR 脱硝空预

5、器的应对措施 SCR 脱硝空预器的应对措施 换热元件镀搪瓷工艺 15 湿法 换热元件镀搪瓷工艺分类 干法 浸镀 流涂 真空 静电喷镀 电镀 绢印 静电喷镀 推荐推荐SCRSCR脱硝空预器脱硝空预器 镀搪瓷工艺镀搪瓷工艺 卓越的耐腐蚀能力 与金属基材的优良附着力 较高的耐受机械和热冲击能力 较高的耐气流冲刷和磨损能力 光滑而均质的搪瓷表面 SCR 脱硝空预器改造技术 17 部分改造 整体更换 SCR脱硝空预器改造方案 SCR脱硝空气预热器改造 整机更换 1、排烟温度和一二次风温可以有较大 幅度的改善； 2、阻力水平可以维持在较低的水平； 3、漏风率更低。 一、转子结构一、转子结构 SCR脱硝空气

6、预热器部分改造 SCR脱硝空气预热器部分改造 转子结构 拆除格栅 增加冷端环向隔板 增加换热元件支撑 二、换热元件二、换热元件 SCR脱硝空气预热器部分改造 22 国内常用的换热元件波型国内常用的换热元件波型 NF6 HCTM NU/L DU DNF FNC Howden HC11 23 不同波型综合性能比较 （600 MW 机组） Howden HS8 传热效率：空预器排烟温度传热效率：空预器排烟温度 ( () ) 阻力特性：烟气侧阻力阻力特性：烟气侧阻力 (Pa(Pa) ) NF6 L / NU Rothemuhle V75s Howden HC9 Howden / Alstom - FN

7、C Rothemuhle - H8 Alstom - DL Alstom - DN Howden - 9.5 / 3CU 高效高阻高效高阻 150C 200C 硫酸氢铵沉积区硫酸氢铵沉积区 烟烟 气气 液态硫酸氢铵液态硫酸氢铵 SCR 脱硝空预器的应对措施 (3) 硫酸氢铵（ABS）沉积带位置的控制 AAA 900 YYY ZZZ XXX SCR脱硝空气预热器部分改造 换热元件 900 YYY ZZZ XXX YYY SCR脱硝空气预热器部分改造 部分换热元件利旧 利利 旧旧 三、密封系统三、密封系统 SCR脱硝空气预热器部分改造 1、可调密封 扇形板可调 28 空预器的密封技术 2、接触式柔

8、 性密封 刷密封、 弹性密封片 29 空预器的密封技术（续） 3、非接触 固定式密 封 30 空预器的密封技术（续） 31 运行时间 (年) 空预器漏风率 (%) 非接触 固定式密封 空预器不同密封漏风率的变化情况 + - 维护 可调 & 接触式 柔性密封 接触式密封还伴随着： 扇形板易磨损 易卡涩，驱动电流波动大 密封元件易疲劳破坏、失 效，使用寿命短。 四、吹灰清洗系统四、吹灰清洗系统 SCR脱硝空气预热器部分改造 冷端蒸汽+高压水 双介质吹灰器 热端蒸汽吹灰器 高压水泵 SCR脱硝空气预热器部分改造 吹灰清洗系统 34 高压水冲洗系统喷嘴 五、部件核算五、部件核算 SCR脱硝空气预热器部

9、分改造 SCR脱硝空气预热器部分改造 部件核算 底部轴承底部轴承 选型选型 空预器支撑梁空预器支撑梁 用户支撑钢架用户支撑钢架 重量增加 六、改造注意事项六、改造注意事项 SCR 脱硝空预器改造 SCR脱硝空气预热器改造的注意事项 空预器烟气入口烟道设计 入口烟道大弯头必须严 格按照火力发电厂烟火力发电厂烟 风煤粉管道设计技术规风煤粉管道设计技术规 程程 DL/T5121-2000DL/T5121-2000 进行设计并布置导流板， 以保证空预器入口烟气 流场均匀性，即100% 烟道横截面内流速最大 标准偏差不宜超过 10%。从而使空预器 获得良好的热力性能， 以减少局部腐蚀、堵灰 和磨损，保证

10、空预器的 换热效率。 注：脱硝系统承包方在 设计时必须满足上述要 求。 2 m SCR脱硝空气预热器改造的注意事项 入口烟道设计不当导致空预器局部严重堵灰的案例 40 SCRSCR脱硝空预器吹灰蒸汽和高压水品质要求脱硝空预器吹灰蒸汽和高压水品质要求 一、蒸汽品质应满足：一、蒸汽品质应满足： 1. 吹灰器本体阀门入口处压力：1.2 MPa 2. 吹灰喷嘴处压力： 热端碳钢/Corten钢：0.93 MPa 1.07 MPa 冷段镀搪瓷换热元件：0.80 MPa 0.90 MPa 3. 吹灰喷嘴处温度：300 350 二、高压水品质应满足：二、高压水品质应满足： 1、压力：10 20MPa 2、温

11、度：常温 3、入口水源压力： 0.20 MPa 0.80 Mpa 4、高压水流量：145 kg/min 210 kg/min 配套高压水泵流量 240 kg/min SCR脱硝空气预热器 吹灰品质控制不当造成换热元件破损 Howden 国内 SCR 脱硝 空预器改造实施案例 1. 石洞口二厂2600MW机组于1988年开工，1992年全部建成投产。 2. 石洞口二电厂的1、2炉所配回转式空气预热器为美国CE公司设计制造， 型号为2-31.5VI（50）- 72”(84”)。 3. #1、#2机组空预器存在的问题如下： 4. 原设计的热端可调式扇形板自动控制系统，由于空预器转子在实际运行中的 变

12、形量已经偏离了设计值，按照原设计进行的密封间隙调整较难精确地控制 空预器的漏风率，再加上热端扇形板2mm的安全回缩距离，使得空预器正 常运行时的漏风率不太理想。 5. 转子为24仓设计，是典型的单密封，初始漏风率及漏风稳定性较差。 6. 可调式扇形板执行机构较难保证扇形板良好的位置精度也就是说调节杆难保 证良好的同步性使扇形板产生一边高一边低的情况从而形成更大的漏风。 7. 预热器主轴上下轮毂密封效果较差，外漏严重。 8. 转子外缘“T”型钢、旁路密封及内缘环向密封磨损严重。 9. 扇形板、弧形板等静态密封部件磨损严重。 10.换热元件使用时间较长，损伤较严重，排烟温度高。 11.目前预热器的

13、结构及换热元件的波形与高度等不适应今后的锅炉脱硝改造。 华能上海石洞口第二电厂华能上海石洞口第二电厂#1#1、#2 #2 锅炉（锅炉（600MW600MW） SCR SCR 脱硝空预器改造脱硝空预器改造 44 900 mm 457 mm 305mm 1067 mm 华能上海石洞口第二电厂华能上海石洞口第二电厂#1#1、#2 #2 锅炉（锅炉（600MW600MW） SCR SCR 脱硝空预器改造实施方案脱硝空预器改造实施方案 900 mm 300 mm 改造方案： 1. 换热元件：全新更换、预留脱 硝； 2. 转子：拆除格栅、环向隔板下 延、24改48分仓； 3. 吹灰器及高压水系统：暂不改

14、造； 4. 密封系统：改造更换所有密封 板、密封片及中心筒密封； 5. 结构校核：通过； 6. 其他：火灾监控系统、消防、 差压系统等。 ABB 31.5-VI-72”/84” 施工周期：45天。 实测结果：漏风率 5%。 火灾探头 差压系统 华能上海石洞口第二电厂华能上海石洞口第二电厂#1#1、#2 #2 锅炉（锅炉（600MW600MW） SCR SCR 脱硝空预器改造实施方案脱硝空预器改造实施方案 改造方案： 1. 更换全部换热元件； 2. 转子改造； 3. 多重密封改造； 4. 导向轴承、支撑轴承解 体检查； 5. 驱动装置减速箱解体检 查。 施工周期：45天 实测漏风率：实测漏风率：

15、4.33 % 大唐托克托二期工程（大唐托克托二期工程（600MW600MW） SCR SCR 脱硝空预器改造实施方案脱硝空预器改造实施方案 47 1000 mm 900 mm 1000 mm 300 mm 950 mm 300 mm 河曲电厂二期工程（河曲电厂二期工程（2 2 600MW 600MW） SCR SCR 脱硝空预器换热元件改造方案脱硝空预器换热元件改造方案 中温段利旧 利 旧 利 旧 原冷端利旧 变热端 新供冷端 镀搪瓷换热元件 48 北仑 #1 & #2 机组 SCR脱硝空预器改造案例 900 mm 900 mm 914 mm 305 mm 813 mm 改 造 前 改造后 3

16、1-1/2-VI-(T) 2032 49 空预器参数空预器参数单位单位改造前改造前改造后（全部更换）改造后（全部更换） 型号型号31-1/2-VI-(T) 2032 31.5 VNT 1800 (传热面积传热面积 88836 m2) 换热元件波形换热元件波形/高度高度/ 板厚板厚/材质材质 热端热端914mm 碳钢碳钢 DUHS7/900/0.5 碳钢碳钢 中温端中温端 813mm 碳钢碳钢 DU/ 冷端冷端 305考登钢考登钢 NF6HS8e/900/0.75+0.3镀搪瓷换镀搪瓷换 热元件热元件 烟气入口流量烟气入口流量 kg/h - 2345760 二次风出口流量二次风出口流量 kg/h - 1590000 入磨风量入磨风量 kg/h - 440000 烟气入口温度烟气入口温度352.2 352.2 烟气出口温烟气出口温 度度 漏风稀释前漏风稀释前 - 126.8 (127.4) 漏风稀释后漏风稀释后 135 123.1 (122.8) 一次风入口温度一次风入口温度 19.8 19.8 (25) 二次风入口温度二次风入口温度 27.3 27.3 (25) 一次风出口温度一次风出口温度 309.2 296.4 (296.3) 二次风出口温度二次风出口温度316.9 315.2 (315.1) 入磨