火电机组SCR脱硝系统热量平衡分析

李 季，左松伟，杨勇平

(华北电力大学 能源动力与机械工程学院，北京 102206)

0 引言

火电机组安装选择性催化还原 (Selective Catalytic Reduction，SCR)脱硝系统可有效脱除NOx污染物。火电厂SCR脱硝系统一般布置于省煤器与空气预热器之间的尾部烟气段，脱硝系统的引入将对锅炉尾部受热面的温度分布产生影响，影响的主要因素包括脱硝系统发生的化学反应会产生反应热导致烟气温度升高，稀释风的加入导致烟气温度降低，脱硝系统的散热损失导致烟气温度降低，以及脱硝系统的漏风导致烟气温度降低。这些因素将影响锅炉排烟温度以及排烟容积，并最终影响锅炉的排烟热损失以及锅炉效率。因此本文从SCR脱硝系统热量平衡的角度进行热力学分析，通过对脱硝系统热量平衡的模型建立，以及对典型机组的案例进行定量计算，获得脱硝系统对锅炉排烟热损失和锅炉效率的影响。

1 SCR脱硝系统对锅炉热量平衡的影响

根据相关文献，由于安装SCR脱硝装置，空气预热器的入口烟温比未安装脱硝装置的设计温度略有降低。而温度降低的幅度多数都是根据工程经验获得，约下降5℃左右[1]，并没有从理论上定量获得温度的变化情况。因此，本文针对SCR脱硝系统，包括脱硝反应器及其内部烟道的热量平衡进行了详细的热力学分析和计算。

在SCR脱硝系统正常运行工况下，反应器及其烟道系统中的热量平衡主要涉及四个方面:脱硝反应器中发生的还原反应产生的化学反应热、加入的稀释空气的温升吸热、反应器和烟道的散热损失，以及反应器和烟道部位的漏风热损失。……