在脫硫脫硝工藝中,氨逃逸超標會導致設備腐蝕、銨鹽堵塞、二次污染等問題。其原因與解決措施可從工藝控制、設備狀態、反應條件等多維度分析,具體如下:
氨逃逸超標的主要原因
氨逃逸超標是一個復雜的問題,其核心是“氨未被充分利用”,涉及多個因素。
1.催化劑失效
高溫燒結:SCR反應器內溫度長時間超出催化劑耐受上限(通常>400℃),導致催化劑微觀結構變化,活性組分團聚,比表面積大幅減小,反應效率下降。
中毒現象:煙氣中的砷、磷等元素與催化劑活性中心發生化學反應,堿金屬離子覆蓋催化劑表面活性位點,導致永久失活。煤炭品質差(含砷量高)會加劇此問題。
堵塞:硫酸氫銨(NH4HSO4)在催化劑表面沉積,尤其在低負荷運行時,煙氣溫度降低,沉積物硬化,堵塞催化劑孔道。
2.噴氨控制不當
流量測量儀表故障:傳感器老化或堵塞導致測量數據偏差,操作人員依據錯誤數據持續增加氨氣供給,引發過量噴氨。
調節閥失靈:調節閥機械故障(如閥芯卡澀、執行機構損壞)導致氨氣流量無法精準調節,造成流量過大或過小。
噴氨不均勻:噴氨格柵堵塞或設計缺陷導致氨氣與煙氣混合不均,局部區域氨濃度過高或不足。
3.反應條件不適
溫度異常:SCR反應溫度低于300℃時,NH?與NOx反應速率降低,逃逸增加;高于380℃時,NH?氧化生成NO,加劇逃逸;SNCR系統溫度偏離800~1100℃窗口時,氨逃逸顯著上升。
停留時間不足:煙氣在反應器內停留時間過短,反應不充分,未反應的氨隨煙氣排出。
4.設備與設計問題
煙道設計缺陷:煙道急轉彎、管徑突變導致流場不均,形成渦流或死區,影響氨氣與煙氣混合。
噴氨格柵損壞:噴嘴堵塞或結構損壞導致氨氣噴射角度、力度失控,加劇混合不均。
5.操作與維護不足
在線監測缺失:未安裝或未定期校驗氨逃逸監測儀,導致自動調節系統無法及時匹配氨量與NOx濃度變化。
維護不及時:未定期清理噴氨格柵、更換老化催化劑或檢修調節閥,導致設備性能下降。
氨逃逸超標的解決措施
1.催化劑管理
定期檢測與更換:通過性能測試(如活性測試、比表面積分析)評估催化劑狀態,及時更換中毒或老化模塊。
溫度控制:優化鍋爐運行參數,避免溫度超限;低負荷時采用旁路煙道提升反應溫度。
防堵塞措施:定期清洗催化劑表面沉積物,采用蒸汽吹掃或化學清洗去除硫酸氫銨。
2.精準控制氨供應量
優化自動控制系統:采用九九智能環保的脫硫脫硝AI控制系統,通過數據采集、特征提取和數據分析等步驟,AI系統能夠實時監測煙氣中的溫度、壓力、NOx和SO?濃度,并根據這些數據動態調整脫硫劑量和噴氨量,避免過量供氨。
校準計量設備:定期(如每月)校準氨計量泵、電磁流量計,確保實際供氨量與設定值一致;
增設冗余監測:在氨噴射格柵前后安裝NOx、氨濃度在線監測儀,實時反饋反應效果,動態調整氨量。
3.優化氨與煙氣的混合效果
改進噴射系統:采用多孔式、扇形噴嘴,增加噴嘴數量并均勻布置(按煙道截面網格化分布),確保氨噴射覆蓋全煙氣截面。
清理或更換噴嘴:定期(每季度)檢查噴嘴,清除堵塞物,對磨損嚴重的噴嘴及時更換,保證噴射角度和流量穩定。
增加湍流裝置:在氨噴射區域前增設導流板、靜態混合器,優化煙氣流速分布,增強氨與煙氣的湍流混合。
4.強化設備與系統維護
檢查煙道密封性:定期(如每半年)檢測煙道焊縫、法蘭連接處,修復漏風點,避免冷空氣混入導致反應中斷。
升級控制系統響應速度:更換高精度NOx傳感器(響應時間≤5秒),優化PLC程序,減少調節滯后。
定期清灰:對SCR反應器、空氣預熱器等設備進行清灰(如蒸汽吹掃),避免銨鹽(NH4HSO4)堵塞,同時減少粉塵對氨的吸附。
通過上述“高效管理+精準供氨+均勻混合+系統維護”的組合措施,將氨逃逸控制在設計范圍內,既能保證脫硫脫硝效率,又能避免設備損壞和二次污染,達到環保標準,同時提升系統運行效率和設備壽命。