氨逃逸是影(yǐng)響SCR系統運行(xíng)的一項重要參數(shù),實際生(shēng)産過程中通(tōng)常是多(duō)于理(lǐ)論量的氨到達反應器(qì),反應後在煙氣下遊多(duō)餘的氨稱為(wèi)氨逃逸,氨逃逸是通(tōng)過單位體(tǐ)積內(nèi)氨含量來(lái)表示的。為(wèi)了達到環保要求,往往需要一定過量的氨,所以也對應着會(huì)有(yǒu)一個(gè)合适的氨逃逸值,該值設計(jì)為(wèi)不大(dà)于3ppm,但(dàn)是往往實際運行(xíng)中偏大(dà),主要有(yǒu)以下因素:1)每隻氨噴槍噴氨流量分布不均,煙氣中存在氨水(shuǐ)局部分布不均,煙氣流速不均勻,各噴槍出口的噴氨量差異較大(dà),濃度高(gāo)的地方氨逃逸相對高(gāo)一些(xiē)。2)煙氣溫度,反應溫度過低(dī),NOx與氨的反應速率降低(dī),會(huì)造成NH₃的大(dà)量逃逸,但(dàn)是,反應溫度過高(gāo),氨又會(huì)額外生(shēng)成NO,如果溫度過高(gāo)過低(dī)達不到反應效果,勢必增加氨逃逸。3)催化劑堵塞,脫硝效率下降,為(wèi)了保持環保參數(shù)不超标,會(huì)噴更多(duō)的氨,這将引起惡性循環,催化劑局部堵塞、性能老化,導緻催化劑各處催化效率不同,為(wèi)了控制(zhì)出口參數(shù),隻能增加噴氨量,從而導緻局部氨逃逸升高(gāo)。4)霧化風量偏小(xiǎo),噴槍霧化不好,氨水(shuǐ)與煙氣不能充分混合,将産生(shēng)大(dà)量的氨逃逸。5)氨水(shuǐ)濃度,氨水(shuǐ)濃度配置,濃度高(gāo)低(dī)無法受控,憑着感覺配置,就目前鍋爐而言,基本上(shàng)氨水(shuǐ)濃度高(gāo),氨水(shuǐ)調閥開(kāi)度過小(xiǎo),霧化不好易自關,導緻氨逃逸高(gāo),操作(zuò)難度大(dà)。6)燃燒波動時(shí),SNCR入口煙氣中的NOX濃度大(dà)幅波動,往往會(huì)加大(dà)噴氨量,機械地實現“達标排放”,過量的氨水(shuǐ),可(kě)導緻氨逃逸增加,直接危及爐後設備和(hé)系統安全運行(xíng)。1)對于噴氨流量分布不均造成的氨逃逸偏差,可(kě)以通(tōng)過調整氨水(shuǐ)噴槍前的球閥控制(zhì),在平時(shí)操作(zuò)中盡可(kě)能使旋轉噴槍槍頭朝下,增加反應時(shí)間(jiān),每隻槍噴氨分布均勻(其操作(zuò)看壓力降),NH₃與NO充分反應,降低(dī)NH₃/NO摩爾比,從而降低(dī)氨逃逸,達到脫硝效率與運行(xíng)費用的平衡。氨逃逸濃度增加還(hái)與氨水(shuǐ)噴槍噴嘴密切相關,當氨水(shuǐ)噴槍噴嘴堵塞時(shí)将加劇(jù)逃逸氨的産生(shēng),應在鍋爐運行(xíng)過程中檢查氨水(shuǐ)噴槍,及時(shí)疏通(tōng)或更換,确保氨水(shuǐ)噴槍正常投運。2)煙氣溫度決定着SNCR和(hé)SCR的反應效果,進而影(yǐng)響氨逃逸的大(dà)小(xiǎo)。煙氣溫度變化幅度大(dà),在低(dī)負荷時(shí),煙溫下降,局部煙溫太低(dī),會(huì)引起催化劑活性下降,從而引起氨逃逸升高(gāo),本脫硝所選用的催化劑在315~380℃範圍為(wèi)最佳,所以要根據鍋爐負荷和(hé)燃燒情況在滿足的條件下維持煙氣溫度在最佳範圍內(nèi)。煤粉專燒時(shí),SCR反應器(qì)溫度達到345℃左右,能很(hěn)好滿足氮氧化物與氨水(shuǐ)反應條件,SCR反應器(qì)反應效率提高(gāo),SCR反應器(qì)出口氮氧化物及氨逃逸濃度偏低(dī),氮氧化物濃度平均達到60mg/m3,氨逃逸濃度平均達到2.8ppm;煤氣混燒時(shí),SCR反應器(qì)溫度隻有(yǒu)300℃左右,此時(shí)通(tōng)過鍋爐配風調節提高(gāo)鍋爐火(huǒ)焰中心位置或通(tōng)過增加上(shàng)層燃氣槍燃氣量提高(gāo)SCR反應器(qì)溫度的方法,降低(dī)SCR反應器(qì)出口氮氧化物及氨逃逸濃度。
3)催化劑存在着使用壽命,一旦使用時(shí)間(jiān)過長老化,催化效果就會(huì)變差,脫硝反應也會(huì)變差,為(wèi)保證環保合格的情況下大(dà)量噴氨就會(huì)造成氨逃逸增加,所以當催化劑老化時(shí)要及時(shí)在停爐大(dà)小(xiǎo)修時(shí)進行(xíng)更換,保證氨逃逸合格的同時(shí),也能更好做(zuò)好環保。4)燃煤鍋爐,脫硝反應區(qū)處在高(gāo)灰塵區(qū),會(huì)在反應區(qū)積累灰塵,積灰将會(huì)使反應變差,氨逃逸增加。鍋爐運行(xíng)過程中SCR反應器(qì)每周至少(shǎo)吹灰一次,清除SCR反應器(qì)積灰提高(gāo)SCR反應器(qì)效率,降低(dī)氨逃逸濃度。5)霧化風對于脫硝反應明(míng)顯,也直接決定着氨逃逸,而氨水(shuǐ)能否充分的霧化與風量成正比關系,為(wèi)提高(gāo)氨槍霧化效果,需提高(gāo)壓縮空(kōng)氣壓力在350kpa以上(shàng)。6)當鍋爐燃燒擾動時(shí)要及時(shí)根據脫硝反應器(qì)入口的NOx含量對氨水(shuǐ)進行(xíng)調整分配,防止氨逃逸過大(dà)或兩側偏差大(dà),甚至因為(wèi)調整不到位帶來(lái)的環保超标問題。鍋爐負荷變化會(huì)導緻鍋爐煙氣量、煙氣溫度及SCR入口濃度變化。當鍋爐負荷降低(dī)時(shí),煙氣量減少(shǎo),煙氣中氮氧化物含量降低(dī)使得(de)SCR反應器(qì)內(nèi)流速降低(dī),煙氣在催化劑上(shàng)停留時(shí)間(jiān)增加,提高(gāo)了脫硝效率,從而降低(dī)了氨逃逸濃度。鍋爐煙氣在SCR反應器(qì)停留時(shí)間(jiān)為(wèi)0.1~0.2s,為(wèi)使鍋爐煙氣中殘留氨水(shuǐ)與煙氣中的氮氧化物在催化劑作(zuò)用下有(yǒu)足夠反應時(shí)間(jiān),降低(dī)鍋爐SCR反應器(qì)出口氮氧化物、氨逃逸濃度,通(tōng)常選擇降低(dī)鍋爐爐膛負壓的方式進行(xíng),鍋爐運行(xíng)過程中鍋爐爐膛負壓控制(zhì)在-30~-50Pa之間(jiān),鍋爐燃燒穩定,在SCR反應器(qì)出口氮氧化物達标排放前提下、氨逃逸濃度能有(yǒu)效控制(zhì)。當氨逃逸過大(dà)不好好控制(zhì)的話(huà)會(huì)生(shēng)成的硫酸氫铵,不僅會(huì)造成催化劑層的失效和(hé)空(kōng)預器(qì)堵塞,更會(huì)造成更大(dà)的嚴重問題,腐蝕設備降低(dī)壽命。
總之,合理(lǐ)控制(zhì)鍋爐SCR出口氨逃逸濃度能有(yǒu)效預防鍋爐空(kōng)預器(qì)堵塞及減輕氨水(shuǐ)對下遊設備的腐蝕,SCR脫硝裝置在運行(xíng)過程中應對氨逃逸應予以高(gāo)度重視(shì)。鑒于此,有(yǒu)必要加強SNCR、SCR運行(xíng)階段科學調控,将SCR裝置的氨逃逸率控制(zhì)到3ppm左右,甚至以下,減輕氨逃逸後硫酸铵或硫酸氫铵生(shēng)成對爐後設備的影(yǐng)響。
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