一、概述

    某發(fa)電廠鍋爐脫硝(xiao)SCR采(cai)用垂直煙(yan)(yan)道(dao)(dao)三(san)層(ceng)設計，脫硝(xiao)SCR前(qian)的取樣測(ce)點(dian)安(an)裝(zhuang)在(zai)省煤(mei)器后噴氨格(ge)柵前(qian)的垂直煙(yan)(yan)道(dao)(dao)，煙(yan)(yan)道(dao)(dao)截面積14500*3000mm，水(shui)平安(an)裝(zhuang)單點(dian)氮氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)、O?測(ce)量(liang)取樣探頭；脫硝(xiao)SCR后的取樣測(ce)點(dian)安(an)裝(zhuang)在(zai)SCR反應區后空(kong)預器前(qian)水(shui)平煙(yan)(yan)道(dao)(dao)，煙(yan)(yan)道(dao)(dao)截面積為12550*3500mm，垂直安(an)裝(zhuang)單點(dian)氮氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)、O?測(ce)量(liang)取樣探頭，單路煙(yan)(yan)氣取樣探頭直接插入(ru)煙(yan)(yan)道(dao)(dao)內長度(du)1500mm。

   二、氨逃逸率高的危(wei)害

    在SCR煙氣脫硝工藝中，氨逃逸率的控(kong)制至關重要(yao)。因為如果控(kong)制不好(hao)，不僅使脫硝成(cheng)本增加，而且機(ji)組安全(quan)運(yun)行也受到威(wei)脅。其危害(hai)性主要(yao)表現在以下(xia)幾方面：

    （1）鍋爐(lu)尾部煙道及(ji)空(kong)氣預熱器換熱面腐蝕積(ji)灰堵塞(sai)。

    （2）由(you)于兩臺(tai)空預(yu)(yu)器堵(du)(du)塞后阻力不同，造成低(di)(di)負(fu)荷、低(di)(di)煙氣量時(shi)引風機(ji)發生搶風現象(xiang)，造成爐膛負(fu)壓(ya)(ya)大幅波動，危機(ji)機(ji)組(zu)安全運(yun)(yun)行;同時(shi)由(you)于空預(yu)(yu)器的堵(du)(du)塞不均勻，引起一、二次風壓(ya)(ya)和爐膛負(fu)壓(ya)(ya)周期性波動嚴重時(shi)可能由(you)于空預(yu)(yu)器堵(du)(du)塞機(ji)組(zu)被(bei)迫停運(yun)(yun)檢(jian)修。

    （3）催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)中(zhong)毒。在SCR脫硝工藝中(zhong)，盡管二氧(yang)化(hua)硫(liu)(liu)氧(yang)化(hua)成三(san)氧(yang)化(hua)硫(liu)(liu)的轉化(hua)率較低，二氧(yang)化(hua)硫(liu)(liu)在SCR催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)表面(mian)還是有可能氧(yang)化(hua)成三(san)氧(yang)化(hua)硫(liu)(liu)，在較低溫度下三(san)氧(yang)化(hua)硫(liu)(liu)與氨氣結合成的硫(liu)(liu)酸(suan)氫銨或硫(liu)(liu)酸(suan)銨附著在催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)表面(mian)，催(cui)化(hua)劑(ji)(ji)反應(ying)性能下降。

   三、氨逃逸率高(gao)的原因

    氨(an)逃(tao)逸(yi)率，一(yi)般來說，為(wei)SCR脫硝工(gong)藝(yi)出(chu)口，未參與還原反應的(de)NH?與出(chu)口煙(yan)氣總量的(de)體(ti)積占(zhan)比，一(yi)般計量單位為(wei)ppm,如果用質量占(zhan)比，為(wei)mg/m3，也(ye)叫氨(an)逃(tao)逸(yi)濃度。在SCR脫硝工(gong)藝(yi)過(guo)程(cheng)中，氨(an)逃(tao)逸(yi)率高(gao)的(de)原因主要有：

    （1）脫硝煙(yan)氣流場不均(jun)勻，造成局部噴氨量過(guo)大引起逃逸率(lv)偏高;

    （2）催(cui)化劑中毒后，催(cui)化劑反應(ying)性(xing)能(neng)下降(jiang)，使得脫硝過(guo)程中噴氨過(guo)量;

    （3）機組在網長時(shi)間低負荷運(yun)行SCR系統入口溫度偏低，導致反(fan)應轉化比例(li)偏低，存在氨(an)消(xiao)耗(hao)量偏大(da)。

   ; （4）霧化(hua)風(feng)量偏(pian)小，噴槍霧化(hua)不好，氨(an)水(shui)與煙氣(qi)不能充分混合，將(jiang)產生大量的氨(an)逃逸。

    （5）氨水濃度(du)(du)，氨水濃度(du)(du)配置，濃度(du)(du)高低無法受控，憑(ping)著感覺配置，就目(mu)前鍋爐而言，基本上氨水濃度(du)(du)高，氨水調閥開度(du)(du)過小，霧化不好易自關，導致(zhi)氨逃逸(yi)高，操(cao)作難度(du)(du)大(da)。

    （6）燃燒波動(dong)時，SNCR入口煙氣(qi)中(zhong)的(de)NOX濃度大(da)幅(fu)波動(dong)，往(wang)往(wang)會加大(da)噴氨量(liang)，機械(xie)地(di)實(shi)現“達標(biao)排放(fang)”，過(guo)量(liang)的(de)氨水，可導(dao)致氨逃逸增加，直(zhi)接危及爐后設(she)備(bei)和系統(tong)安(an)全運(yun)行(xing)。

    另一方面也由于(yu)低負荷(he)時(shi)風量偏低，流場不均也進一步擴(kuo)大了硫酸氫氨(an)的沉(chen)積區(qu)域;

    四、氨逃逸率高的治理

    4.1流場不均

    對于噴(pen)氨(an)流(liu)量分布不(bu)均(jun)造成(cheng)的(de)(de)氨(an)逃(tao)(tao)逸偏差(cha)，可以通過(guo)(guo)調整氨(an)水(shui)(shui)噴(pen)槍(qiang)(qiang)前的(de)(de)球(qiu)閥(fa)控制，在(zai)平(ping)時操(cao)作中盡可能使旋轉噴(pen)槍(qiang)(qiang)槍(qiang)(qiang)頭朝下，增(zeng)加反應(ying)(ying)時間，每只槍(qiang)(qiang)噴(pen)氨(an)分布均(jun)勻（其(qi)操(cao)作看壓力(li)降(jiang)），NH?與NO充分反應(ying)(ying)，降(jiang)低NH?/NO摩(mo)爾(er)比，從而降(jiang)低氨(an)逃(tao)(tao)逸，達(da)到(dao)脫硝效率與運行費用的(de)(de)平(ping)衡。氨(an)逃(tao)(tao)逸濃度增(zeng)加還與氨(an)水(shui)(shui)噴(pen)槍(qiang)(qiang)噴(pen)嘴(zui)密(mi)切相關，當氨(an)水(shui)(shui)噴(pen)槍(qiang)(qiang)噴(pen)嘴(zui)堵塞(sai)時將加劇逃(tao)(tao)逸氨(an)的(de)(de)產生，應(ying)(ying)在(zai)鍋爐運行過(guo)(guo)程中檢查(cha)氨(an)水(shui)(shui)噴(pen)槍(qiang)(qiang)，及(ji)時疏通或更換，確保(bao)氨(an)水(shui)(shui)噴(pen)槍(qiang)(qiang)正常投運。

    4.2催化劑中毒

    為防止噴(pen)氨過量導致催(cui)化(hua)劑中毒，在(zai)鍋爐運(yun)行中應進行有針對(dui)性的調整(zheng)。

    （1）通過燃(ran)燒控(kong)(kong)制脫硝入(ru)口(kou)(kou)氮(dan)(dan)氧化物(wu)值不要過高，嚴格控(kong)(kong)制脫硝入(ru)口(kou)(kou)氮(dan)(dan)氧化物(wu)濃度(du)不超過450mg/Nm3。因空(kong)磨(mo)通風時脫硝入(ru)口(kou)(kou)氮(dan)(dan)氧化物(wu)濃度(du)會快速(su)升高，在同樣(yang)三氧化硫(liu)濃度(du)下，脫硝入(ru)口(kou)(kou)氮(dan)(dan)氧化物(wu)濃度(du)越高，硫(liu)酸氫(qing)銨露點(dian)溫度(du)越高，為防止硫(liu)酸氫(qing)銨生(sheng)成，禁止磨(mo)煤(mei)機長時間(jian)空(kong)磨(mo)通風；

    （2）制脫(tuo)硝出口(kou)(kou)氮氧(yang)化物值不(bu)要(yao)過(guo)低，防止噴(pen)氨過(guo)量。負荷穩(wen)定時(shi)該鍋爐(lu)爐(lu)脫(tuo)硝出口(kou)(kou)氮氧(yang)化物自(zi)動(dong)(dong)調節(jie)定值設(she)定90mg/Nm3，負荷變動(dong)(dong)或(huo)啟停磨時(shi)可(ke)手動(dong)(dong)下調脫(tuo)硝出口(kou)(kou)氮氧(yang)化物自(zi)動(dong)(dong)調節(jie)定值，設(she)定值該鍋爐(lu)2爐(lu)一般不(bu)應低于(yu)60mg/Nm3，工(gong)況穩(wen)定后應及時(shi)回(hui)調至正(zheng)常，防止過(guo)量噴(pen)氨。

    嚴格控制脫硝SCR出口煙(yan)氣(qi)中氨氣(qi)逃逸(yi)率平均值＜3ppm。當氨逃逸(yi)顯(xian)示偏高＞1ppm時，適當提高氮氧(yang)(yang)化(hua)物定(ding)值，但控制脫硫出口折氧(yang)(yang)前、后氮 氧(yang)(yang)化(hua)物濃度不超100mg/Nm3；

    （3）入(ru)(ru)爐(lu)煤平(ping)均(jun)硫份控制(zhi)0.5%以(yi)下(xia)，低負荷時控制(zhi)入(ru)(ru)爐(lu)煤硫份0.45%以(yi)下(xia)，以(yi)降(jiang)低硫酸氫銨的(de)生成幾率。

    （4）低負荷(he)期間，注意飛(fei)灰含碳量不要(yao)過(guo)高(gao)，注意燃(ran)燒(shao)配風調整(zheng)，防止燃(ran)燒(shao)不完全，造成(cheng)空(kong)預(yu)器沉積煤粉。

    （5）鍋(guo)(guo)爐投油期間(jian)要注意鍋(guo)(guo)爐燃燒調整(zheng)和就地油槍(qiang)看火檢(jian)查，發(fa)現著火不好應及時調整(zheng)，火檢(jian)好轉盡快退出(chu)，投油期間(jian)保持空(kong)預(yu)器連(lian)續吹灰。

    4.3SCR系(xi)統入口溫(wen)度偏低

    目前在(zai)網火電機(ji)組利用小時數大幅(fu)降低(di)，機(ji)組長時間低(di)負荷(he)運行是(shi)普遍狀況。當鍋爐低(di)負荷(he)運行時，SCR系統(tong)入口溫度顯著下降，從該圖可以看(kan)到因(yin)為催(cui)化(hua)劑(ji)活性下降造成(cheng)氮氧化(hua)物轉(zhuan)化(hua)效率(lv)偏低(di)，另一方面過量噴(pen)入的氨氣還(huan)會與(yu)三氧化(hua)硫(liu)生成(cheng)硫(liu)酸氫銨吸(xi)附在(zai)催(cui)化(hua)劑(ji)表面造成(cheng)催(cui)化(hua)劑(ji)中毒進一步加深(shen)。

    針對(dui)此(ci)類情況及日益嚴苛的環保控制要求(qiu)，該爐(lu)進(jin)行了SCR系(xi)統省煤(mei)器(qi)旁(pang)路加裝改造，省煤(mei)器(qi)旁(pang)路煙(yan)(yan)氣(qi)擋(dang)板(ban)采(cai)取兩(liang)(liang)個調節擋(dang)板(ban)，來調節兩(liang)(liang)側熱煙(yan)(yan)氣(qi)與省煤(mei)器(qi)出口的冷煙(yan)(yan)氣(qi)比例。鍋爐(lu)負荷(he)越(yue)低，擋(dang)板(ban)開度(du)越(yue)大(da)。目(mu)前(qian)來看基本能維持SCR系(xi)統入口溫度(du)在300℃以(yi)上，能達到預(yu)期效果。

    4.4霧化風量小

    霧(wu)化風(feng)對于脫硝反應明顯，也直接決定(ding)著氨(an)逃逸，而氨(an)水能否(fou)充分的霧(wu)化與風(feng)量成正比(bi)關系(xi)，為(wei)提高氨(an)槍(qiang)霧(wu)化效果(guo)，需提高壓縮(suo)空氣壓力在350kpa以上。

    4.5氨(an)水濃度(du)

    當鍋爐(lu)燃燒擾動時(shi)要及(ji)時(shi)根(gen)據脫硝(xiao)反應器入(ru)(ru)口(kou)的(de)NOx含量(liang)(liang)對(dui)氨水進行(xing)調整分配，防止氨逃逸過大或兩側偏差大，甚至因為調整不到位帶來的(de)環(huan)保超標問題。鍋爐(lu)負(fu)荷變(bian)化(hua)會導致(zhi)鍋爐(lu)煙(yan)氣量(liang)(liang)、煙(yan)氣溫度(du)及(ji)SCR入(ru)(ru)口(kou)濃度(du)變(bian)化(hua)。當鍋爐(lu)負(fu)荷降低(di)時(shi)，煙(yan)氣量(liang)(liang)減(jian)少，煙(yan)氣中氮氧化(hua)物(wu)含量(liang)(liang)降低(di)使得(de)SCR反應器內流速降低(di)，煙(yan)氣在催化(hua)劑(ji)上停(ting)留時(shi)間(jian)增(zeng)加，提高了脫硝(xiao)效率(lv)，從而降低(di)了氨逃逸濃度(du)。

    4.6燃(ran)燒(shao)

    燃煤鍋爐(lu)，脫硝(xiao)反(fan)(fan)(fan)應(ying)區(qu)處在(zai)高灰(hui)(hui)塵區(qu)，會在(zai)反(fan)(fan)(fan)應(ying)區(qu)積(ji)累(lei)灰(hui)(hui)塵，積(ji)灰(hui)(hui)將(jiang)會使(shi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)變差，氨(an)逃逸(yi)增加。鍋爐(lu)運行過程中(zhong)SCR反(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)每周至少吹灰(hui)(hui)一次(ci)，清除(chu)SCR反(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)積(ji)灰(hui)(hui)提高SCR反(fan)(fan)(fan)應(ying)器(qi)效率，降低氨(an)逃逸(yi)濃度(du)。

    4.7其他影響因素及防范

    鍋(guo)爐(lu)(lu)煙(yan)氣(qi)在SCR反(fan)應器(qi)停留時間為(wei)0.1～0.2s，為(wei)使鍋(guo)爐(lu)(lu)煙(yan)氣(qi)中殘留氨水與煙(yan)氣(qi)中的(de)(de)氮氧(yang)(yang)化(hua)物在催化(hua)劑作用下(xia)有足夠反(fan)應時間，降(jiang)低鍋(guo)爐(lu)(lu)SCR反(fan)應器(qi)出口氮氧(yang)(yang)化(hua)物、氨逃逸(yi)(yi)濃度(du)，通(tong)常選擇降(jiang)低鍋(guo)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)膛負(fu)壓的(de)(de)方式進行(xing)，鍋(guo)爐(lu)(lu)運行(xing)過程中鍋(guo)爐(lu)(lu)爐(lu)(lu)膛負(fu)壓控(kong)制(zhi)在-30～-50Pa之間，鍋(guo)爐(lu)(lu)燃燒穩定，在SCR反(fan)應器(qi)出口氮氧(yang)(yang)化(hua)物達標排放前(qian)提(ti)下(xia)、氨逃逸(yi)(yi)濃度(du)能有效控(kong)制(zhi)。當氨逃逸(yi)(yi)過大(da)不(bu)好好控(kong)制(zhi)的(de)(de)話會(hui)生(sheng)成的(de)(de)硫(liu)酸(suan)氫銨，不(bu)僅會(hui)造(zao)成催化(hua)劑層的(de)(de)失效和空(kong)預器(qi)堵(du)塞，更(geng)(geng)會(hui)造(zao)成更(geng)(geng)大(da)的(de)(de)嚴重問題，腐蝕(shi)設備降(jiang)低壽(shou)命。

  五、總結

    總的(de)(de)來說(shuo)，SCR脫(tuo)硝(xiao)技(ji)術(shu)作(zuo)為較(jiao)為成熟的(de)(de)脫(tuo)硝(xiao)技(ji)術(shu)在(zai)理論方(fang)面已比較(jiao)完善，但在(zai)實(shi)際(ji)的(de)(de)運行過程中仍(reng)存(cun)在(zai)相應(ying)的(de)(de)問題。氨逃(tao)逸(yi)率高(gao)(gao)作(zuo)為同(tong)類型(xing)鍋爐運行中存(cun)在(zai)的(de)(de)普遍(bian)問題應(ying)加以重視，了解氨逃(tao)逸(yi)率高(gao)(gao)的(de)(de)原(yuan)因，做好應(ying)對及整改措施(shi)，杜絕氨逃(tao)逸(yi)率高(gao)(gao)引發的(de)(de)鍋爐限負荷(he)或(huo)停爐故障的(de)(de)發生。

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