[发明专利]一种治理SCR脱硝机组空预器堵塞的系统与方法

说明书

本发明公开了一种治理SCR脱硝机组空预器堵塞的系统与方法，属于工业废气净化环保及能源领域。本发明是通过设置两级换热器，并以热水为换热介质，将高温烟气的热量传递至冷空气，实现对空预器冷端换热元件壁面温度的高效调控，从而避免NH₄HSO₄在冷端换热元件上的沉积，具有系统简单、运维灵活等优点，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于工业废气净化环保及能源领域，特别涉及一种治理SCR脱硝机组空预器堵塞的系统与方法。

背景技术

我国以煤为主的能源结构在相当长的时间内不会改变，因此，控制燃煤烟气NOx排放是我国治理大气污染的一项重要工作。以NH₃为还原剂的NOx选择性催化还原（SCR）技术是近年来应用最广、最有效的燃煤烟气脱硝技术。但在实际运行中，受限于脱硝反应器内的流场均匀性以及脱硝催化剂的性能，喷入脱硝装置内的NH₃无法被完全反应。而逃逸的NH₃与烟气中的SO₃在空预器冷端换热元件区域易反应生成NH₄HSO₄，从而造成空预器换热元件的积灰堵塞，对燃煤机组的安全高效经济运行造成不利影响。因此，如何有效解决SCR脱硝所导致的空预器堵塞问题，成为当前燃煤烟气脱硝领域的重要课题。

与本发明相关的专利，如公开号为CN 205586811 U、公开日为2016年9月21日的中国专利《一种脱硝机组空预器防堵塞装置》，是通过向空预器前烟道内喷射碱性吸附剂脱除烟气中的SO₃，从而实现空预器防堵塞。但其在运行中必须不断消耗碱性吸附剂，存在运行成本较高的问题。

与本发明相关的专利，如公开号为CN 207094650 U、公开日为2018年3月13日的中国专利《一种防硫酸氢铵堵塞的回转式空气预热器》，是通过直接引空预器入口的高温烟气加热空预器冷端换热元件，从而实现空预器防堵塞，但存在高温烟气泄漏污染锅炉热一二次风的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种治理SCR脱硝机组空预器堵塞的系统与方法，即通过设置两级换热器，将高温烟气的热量传递至低温冷空气，提高空预器冷端换热元件的壁面温度，从而有效控制NH₄HSO₄的沉积与堵塞。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种治理SCR脱硝机组空预器堵塞的系统，包括锅炉，其特征是，所述锅炉的烟气出口依次与省煤器、SCR脱硝反应器、高温换热器和空预器连通，所述高温换热器通过热水管道连接至低温换热器，所述低温换热器设置在空气管道内，且空预器也连接至空气管道，并且空预器在空气管道内位于低温换热器的下游。

进一步的，所述热水管道上安装有循环水泵。

进一步的，所述空气管道连通至锅炉。

所述的治理SCR脱硝机组空预器堵塞的系统的工作方法，其特征是，过程如下：烟气流程为烟气从锅炉出来后，首先进入省煤器，然后依次经过SCR脱硝反应器、高温换热器以及空预器，再经过尾部烟气处理装置后最终进入烟囱排放；空气流程为空气先进入低温换热器与热水换热，然后进入空预器与换热元件换热，升温后的空气作为一、二次风进入锅炉；由于高温换热器和低温换热器通过热水管道相连接，通过循环水泵驱动热水为介质传递烟气热量至空气，实现提高空预器入口空气温度的目的，从而提高空预器冷端换热元件的壁面温度，避免NH₄HSO₄在冷端换热元件上的沉积。

进一步的，在设计阶段，根据燃煤烟气中的SO₃与SCR脱硝的NH₃逃逸浓度，以及空预器的排烟温度，计算NH₄HSO₄的沉积温度区间，然后确定高温换热器与低温换热器的换热面积。