不論是SCR還是SNCR脫硝方式，都是向煙氣中噴入氨水、液氨、尿素等產(chǎn)生氨氣的物質(zhì)，依靠NH3和煙氣中的NOx反應(yīng)，將其還原為氮?dú)狻?/p>
但是，使NH3完全反應(yīng)掉是很難的。殘余的氨氣成分會(huì)和煙氣中的SO3和水蒸汽反應(yīng)，會(huì)生成硫酸銨和硫酸氫氨，
硫銨〔(NH4)2SO4〕在預(yù)熱器段煙氣溫度范圍內(nèi)（450℃以下）為固體粉末狀，而且要在氨氣殘余成分很高時(shí)（一般NH3達(dá)數(shù)十個(gè)ppm體積濃度時(shí)）才大量生成，生成的量很微少，包容在灰中，對(duì)預(yù)熱器幾乎沒有影響。
硫酸氫銨（NH4HSO4）在所有氨氣成分的燃煤鍋爐煙氣中均存在，硫酸氫銨從氣態(tài)向液態(tài)轉(zhuǎn)變的溫區(qū)正好處在流經(jīng)預(yù)熱器部分的煙氣溫區(qū)。
所以在機(jī)組增加脫硝設(shè)備后，必須同步的對(duì)預(yù)熱器進(jìn)行改造，采用高冷端的鍍搪瓷傳熱元件，并增加雙介質(zhì)的吹灰系統(tǒng)。
空預(yù)器進(jìn)行改造后，將對(duì)鍋爐的性能可能有如下影響：
1.煙氣溫度的影響
在機(jī)組運(yùn)行脫銷系統(tǒng)改造以后，SCR催化劑提高了SO2向SO3的轉(zhuǎn)化率，因而預(yù)熱器冷端腐蝕有所加劇。為保護(hù)預(yù)熱器后面的設(shè)備（如靜電除塵器、煙道等），適當(dāng)提高鍋爐排煙溫度有利于保護(hù)這些設(shè)備，在煙氣中，由于氨氣含量很低，煙氣成分變化不大，在省煤器出口煙氣溫度變化不大時(shí)，預(yù)熱器通過(guò)追加熱端換熱面，排煙溫度一般不受影響。但如果冷段堵塞未及時(shí)清理，會(huì)使排煙溫度有所上升，但不足以會(huì)危及鍋爐安全運(yùn)行。
在鍋爐低負(fù)荷工況時(shí)，煙氣溫度降低，氨氣逃逸率上升，導(dǎo)致硫酸氫銨沉積帶向預(yù)熱器熱端漂移，可能會(huì)引起預(yù)熱器熱端堵塞。故我們一般只計(jì)算低負(fù)荷及最惡劣工況金屬溫度場(chǎng)，如此工況滿足其余工況必然滿足。
2.壓差阻力的影響
由于傳熱元件總高增加，預(yù)熱器煙空氣阻力通常增加150-200Pa ，但如果冷段堵灰，阻力上升較明顯。通常在氨氣濃度1ppm以下時(shí)，硫酸氫銨生成量很少，故預(yù)熱器堵塞現(xiàn)象不明顯，如NH3逃逸增加到2 ppm，日本AKK的測(cè)試表明，預(yù)熱器在運(yùn)行6個(gè)月，阻力約增加30%，如NH3逃逸增加到3 ppm，預(yù)熱器在運(yùn)行6個(gè)月，阻力約增加 50%。這對(duì)風(fēng)機(jī)的影響較大。
3.對(duì)預(yù)熱器漏風(fēng)的影響
SCR的使用通常使預(yù)熱器煙氣側(cè)負(fù)壓增加1Kpa 左右。如使用換熱系數(shù)不高的傳熱元件作為冷端元件，為達(dá)到同常規(guī)預(yù)熱器相近的排煙溫度，需增加預(yù)熱器換熱元件總高，這一般會(huì)使預(yù)熱器煙空氣阻力略有上升。預(yù)熱器煙空氣壓力差增加不可避免地造成預(yù)熱器漏風(fēng)率上升，通常對(duì)30萬(wàn)等級(jí)鍋爐預(yù)熱器，計(jì)算表明，漏風(fēng)率增加量為0.5-0.8%；對(duì)60-70萬(wàn)等級(jí)鍋爐預(yù)熱器，漏風(fēng)率增加量為0.4-0.6%，由于目前預(yù)熱器均采用完善的雙道密封系統(tǒng)，煙空氣壓差的影響較早期的單道密封預(yù)熱器為小，預(yù)熱器漏風(fēng)率總體上來(lái)講上升輕微。
4.煙氣灰分的影響
煙氣中灰分很少時(shí)，硫酸氫銨在液相區(qū)以液滴形式存在，當(dāng)燃料灰份/硫份比值小于7時(shí)，灰分只能吸附部分硫酸氫銨液滴，但灰粒的黏性非常大，和部分純硫酸氫銨液滴一起吸附到換熱元件表面上；當(dāng)燃料灰份/硫份比值大于7時(shí)，煙氣中灰塵在均勻彌散分布時(shí)，幾乎可以吸附所有硫酸氫銨液滴，此時(shí)灰分的黏性也遠(yuǎn)比無(wú)硫酸氫銨液滴時(shí)為大。
一般在燃料成分滿足灰份/硫份比值大于7時(shí)，預(yù)熱器冷端傳熱元件入口設(shè)防溫度可以適當(dāng)降低，幅度通常是22℃（40F）。
脫硝裝置(SCR或SNCR)布置在預(yù)熱器前部煙道中時(shí)，如燃多灰燃料（如煤），稱之為高塵布置。脫硝裝置布置在除塵器以后煙道中或在不滿足灰份/硫份比值大于7的煙道中（即使在預(yù)熱器前部）都稱為低塵布置。
灰分高并不總是意味著預(yù)熱器的工況變得安全了。保證殘余NH3在煙氣中均勻分布也非常重要，對(duì)氨氣噴入、反應(yīng)和離開脫硝裝置后的分布均勻性要進(jìn)行良好控制，避免出現(xiàn)局部過(guò)高濃度區(qū)。為保證煙氣成分均勻，煙道中采用導(dǎo)流設(shè)備是很有必要的。
5.對(duì)預(yù)熱器腐蝕的影響
目前SCR系統(tǒng)所用催化介質(zhì)最常見的是氧化鈦和氧化釩，能使脫硝效率大大提高，但是，部分SO2也同時(shí)受其催化轉(zhuǎn)變成SO3，國(guó)外紀(jì)錄到的在SCR催化劑使用壽命內(nèi)的平均數(shù)據(jù)是約增加了2-3%的轉(zhuǎn)化率。對(duì)原先常規(guī)預(yù)熱器設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)一些低硫煤（折算硫分在1.5%以下），冷端傳熱元件設(shè)計(jì)僅考慮采用普通耐腐蝕材料（通常是Corten鋼），轉(zhuǎn)化率增加后，將會(huì)縮短預(yù)熱器冷段換熱元件使用壽命。對(duì)130℃左右排煙溫度的設(shè)計(jì)，常規(guī)預(yù)熱器冷端腐蝕區(qū)僅在冷端100-200mm范圍內(nèi)，在增加了SO3轉(zhuǎn)化率后，硫酸露點(diǎn)通常上升5-10℃，預(yù)熱器冷端受硫酸腐蝕區(qū)將上升到250-450mm， 原先普通預(yù)熱器設(shè)定的冷段300mm高度就顯得不夠了。因此，預(yù)熱器轉(zhuǎn)子的一些冷端構(gòu)件和密封構(gòu)件（在硫酸腐蝕區(qū)工作），必須使用如考登鋼、NS1之類的材料，傳熱元件本身，應(yīng)盡量使用搪瓷表面。
硫酸氫銨本身的腐蝕性較硫酸為弱。從國(guó)外的使用情況來(lái)看，腐蝕也表現(xiàn)為電化學(xué)反應(yīng)，由于其較牢固的粘在元件表面，表現(xiàn)為點(diǎn)狀腐蝕，分布在從預(yù)熱器冷端向上600mm-900mm的范圍內(nèi)（隨預(yù)熱器工作溫度情況而變化）。
6.SCR催化劑不同投運(yùn)階段對(duì)預(yù)熱器影響分析
SCR催化劑目前各供應(yīng)商的保證壽命一般為3年左右，但是在SCR投用的開始階段，由于催化介質(zhì)活性好，氨氣逃逸率可以控制得較低（< 2ppm）在良好的完成脫硝任務(wù)的同時(shí)，對(duì)提高SO2轉(zhuǎn)化率的負(fù)面影響也較大（最高紀(jì)錄值是7.7%）。此時(shí)預(yù)熱器運(yùn)行面臨的主要任務(wù)是控制冷端硫酸腐蝕。
在催化劑使用15,000－20,000小時(shí)后，活性通常降低三分之一左右，此時(shí)如追求高的NOx控制水平，只有增加氨氣注入量，從而帶來(lái)較高的氨氣逃逸水平，通常能到5ppm以上，從而生成大量的硫酸氫銨。
通常采用預(yù)留催化劑將來(lái)層的做法控制氨氣逃逸率。在SCR初投用階段，投用2層催化劑（也有用3層的），到使用兩年后，增加一層新催化劑（共3層或4層同時(shí)工作），到使用3年后，更換已到工作壽命的催化劑。這樣能始終將氨氣逃逸率水平控制在3ppm以下。
而對(duì)SNCR，由于反應(yīng)效率過(guò)低（不到50%），在整個(gè)脫硝過(guò)程中氨氣逃逸率都很高（達(dá)50-200ppm 以上），對(duì)預(yù)熱器堵灰影響極大，故鍋爐系統(tǒng)應(yīng)盡量避免使用SNCR脫硝方式。
7.投用SCR以后對(duì)預(yù)熱器運(yùn)行維護(hù)的影響
由序6的分析可以得出，隨著脫銷設(shè)備運(yùn)行的時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)，氨氣的逃逸率會(huì)越來(lái)越大，勢(shì)必會(huì)引起硫酸氫氨的凝結(jié)加重，除了在元件選擇上采用高冷端的鍍搪瓷傳熱元件，加強(qiáng)吹灰也是保持預(yù)熱器正常運(yùn)行的一個(gè)必要手段，一種錯(cuò)誤的想法是通過(guò)提高吹灰壓力和吹灰頻次來(lái)解決積灰問(wèn)題。由于過(guò)高吹灰蒸汽壓力（2Mpa以上）可能使元件開裂，撕裂后的元件彎曲變形，碎片堵塞通道，使得后繼的吹灰效果完全喪失，這種方法是完全不可取的。
目前普遍采用的清洗方式是使用雙介質(zhì)（蒸汽和高壓水）吹灰器（半伸縮或全伸縮），通常冷端和熱端各布置一臺(tái)。正常使用時(shí)，用蒸汽吹灰，清除位于傳熱元件上下端面的積灰。在預(yù)熱器阻力上升50-60%時(shí)，用高壓水沖洗。
高壓水沖洗在預(yù)熱器單臺(tái)隔離狀態(tài)下可以使用，但僅限于冷端，熱端高壓水沖洗僅用于在熱段層內(nèi)出現(xiàn)水泥樣堵灰物時(shí)使用，熱態(tài)使用水沖洗，不論是高壓還是低壓水，都會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生很大的溫度應(yīng)力，甚至使轉(zhuǎn)子出現(xiàn)嚴(yán)重不可恢復(fù)變形，必須慎重進(jìn)行。
高壓水沖洗的噴嘴是精心選擇的。一般使用小口徑（1.5mm左右，水壓10-20Mpa），數(shù)個(gè)噴嘴集中布置以提高清洗效果。但一次沖洗耗時(shí)較長(zhǎng)，完全伸縮式需20小時(shí)左右（60萬(wàn)機(jī)組），半伸縮型時(shí)間可以減半（單位時(shí)間水量加倍）。
當(dāng)必須進(jìn)行冷端在線水沖洗時(shí)，必須確保預(yù)熱器完全隔離。在轉(zhuǎn)子金屬溫度冷卻到120℃以下時(shí)進(jìn)行。因?yàn)榧词褂美涠怂疀_洗，高壓水一般能貫穿整個(gè)轉(zhuǎn)子而到達(dá)預(yù)熱器上方。由于預(yù)熱器在隔離階段冷卻較慢，煙氣側(cè)很難完全隔開（擋板并不能做到100%隔離），一種行之有效的做法是設(shè)立煙氣出口空氣旁路，連通冷二次風(fēng)道和預(yù)熱器出口煙道，低負(fù)荷運(yùn)行送風(fēng)機(jī)，從而保證預(yù)熱器轉(zhuǎn)子迅速冷卻（一般2-3小時(shí)左右）。更簡(jiǎn)單的做法是打開預(yù)熱器煙氣側(cè)檢修門，使預(yù)熱器煙氣側(cè)壓力大于隔離擋板前部煙道，從而阻止煙氣在清洗階段通過(guò)預(yù)熱器轉(zhuǎn)子。清洗時(shí)，被隔離預(yù)熱器的送風(fēng)機(jī)應(yīng)打開，以保證吹干轉(zhuǎn)子和維持預(yù)熱器煙氣側(cè)壓力高于擋板另一側(cè)。清洗完畢后應(yīng)繼續(xù)用送風(fēng)吹干轉(zhuǎn)子。
通常的預(yù)熱器沖洗間隔時(shí)間如圖4所示。圖4中，由于日本鍋爐機(jī)組通常使用灰分較低的燃料，硫酸氫銨被灰分吸附不充分，表現(xiàn)為清洗間隔較短；德國(guó)機(jī)組用煤灰分較高，清洗間隔相對(duì)較長(zhǎng)。但是，氨氣逃逸率從2ppm上升到3ppm，不論灰分高低，都會(huì)使清洗間隔明顯縮短。近年來(lái)，日本和歐洲均提出將氨氣逃逸率水平控制在2ppm以下，這無(wú)疑將對(duì)預(yù)熱器的清洗要求大大降低。如清洗間隔能控制在10個(gè)月以上，預(yù)熱器清洗可以納入正常的年度停機(jī)檢修中。
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