明晟环保氨法脱硫：SCR脱硝运行中存在的问题及预防
明晟环保氨法脱硫：SCR脱硝运行中存在的问题及预防一、脱硝工艺一般性原理氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。通常所说的氮氧化物NOx有多种不同形式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，其中NO和NO2是重要的大气污染物。我国氮氧化物的排放量中70%来自于煤炭的直接燃烧，电力工业又是我国的燃煤大户，因此火力发电厂是NOx排放的主要来源之一。研究表明，煤中含氮化合物在燃烧过程中进行热分解，继而进一步氧化而生成NOx。控制NOx排放的技术措施可分为一次措施和二次措施两类：一次措施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的NOx生成量(如采用低氮燃烧器);二次措施是将已经生成的NOx通过技术手段从烟气中脱除(如SCR)。从NOX的生成机理来讲，其可以分为三类，即燃料型、热力型、快速型。烟气脱硝是目前发达国家普遍采用的减少NOx排放的方法，应用较多的有选择性催化还原法(Selectivecatalyticreduction，以下简称SCR)和选择性非催化还原法(Selectivenon-catalyticreduction，以下简称SNCR)。其中，SCR的脱硝率较高。 对于SCR工艺，选择的还原剂有尿素、氨水和纯氨等多种还原剂(CH4、H2、CO和NH3)，可以将NOx还原成N2，尤其是NH3可以按下式选择性地和NOx反应：4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O通过使用适当的催化剂，上述反应可以在200～450℃的范围内有效进行。在NH3/NOx为1(摩尔比)的条件下，可以得到80%～90%的脱硝率。在反应过程中，NH3有选择性地和NOx反应生成N2和H2O，而不是被O2所氧化。(4NH3+5O2→4NO+6H2O)选择性反应意味着不应发生氨和二氧化硫的氧化反应过程。然而在催化剂的作用下,烟气中的一小部分SO2会被氧化为SO3,其氧化程度通常用SO2/SO3转化率表示。在有水的条件下,SCR中未参与反应的氨会与烟气中的SO3反应生成硫酸氢铵(NH4HSO4)与硫酸铵【(NH4)2SO4】等一些不希望产生的副产品。其副反应过程为:2SO2+1/2O2→2SO32NH3+SO3+H2O→(NH4)2SO4NH3+SO3+H2O→NH4HSO4二、建设、运行中存在的问题1、催化剂活性控制SCR反应塔中的催化剂在运行一段时间后其反应活性会降低,导致氨逃逸量增大。SCR催化剂活性降低主要是由于重金属元素引起的催化剂失效、飞灰与硫酸铵盐在催化剂表面的沉积引起的催化剂堵塞、飞灰冲刷引起的催化剂磨蚀等3方面的原因。建设阶段一般根据设计脱硝效率在SCR反应塔中布置2～4层催化剂。工程设计中通常在反应塔底部或顶部预留1～2层备用层空间,即2+1或3+1方案。采用SCR反应塔预留备用层方案可延长催化剂更换周期,一般节省高达25%的需要更换的催化剂体积用量,但缺点是烟道阻力损失有所增大。在运行中，首先应加强对入炉煤质的监督，减少重金属等有害物质对催化剂的影响。同时应加强对催化剂层的监护，保证声波吹灰连续运行，一般间隔10分钟进行一组吹扫，当催化剂层压差增大，可以适当提高吹灰频率，并保证蒸汽吹灰每8小时进行一次，值得注意的是，蒸汽吹灰疏水一定要充分，否则将造成催化剂致命的伤害。2、催化剂运行温度控制不同的催化剂具有不同的适用温度范围。当反应温度低于催化剂的适用温度范围下限时，在催化剂上会发生副反应，NH3与SO3和H2O反应生成(NH4)2SO4或NH4HSO4，减少与NOx的反应，生成物附着在催化剂表面，堵塞催化剂的通道和微孔，降低催化剂的活性。另外，如果反应温度高于催化剂的适用温度，催化剂通道和微孔发生变形，导致有效通道和面积减少，从而使催化剂失活;温度越高催化剂失活越快。运行中，加强对省煤器出口烟温的控制，保证省煤器出口温度与催化剂要求的反应温度相适应，温度过低，会影响反应效率，造成氨逃逸率增加，温度过高，容易造成催化剂的烧结损坏。一般催化剂厂家要求温度范围在300~420℃之间。3、喷氨量控制还原剂NH3的用量一般根据期望达到的脱硝效率，通过设定NH3和NOx的摩尔比来控制。催化剂的活性不同，达到相同转化率所需要的NH3/NOx摩尔比不同。各种催化剂都有一定的NH3/NOx摩尔比范围，当摩尔比较小时，NH3和NOx的反应不完全，NOx的转化率低;当摩尔比超过一定范围时，NOx的转化率不再增加，造成还原剂NH3的浪费，泄漏量增大，造成二次污染。 喷氨量过小，达不到相应的脱硝效率，这是因为催化剂活性变小后，喷氨需求量相应增大，为了控制氨逃逸率<3%，减少了氨用量。相反，如果喷氨量过大，会造成硫酸氢铵(NH4HSO4)产生量增加，堵塞下游空预器，严重时还会导致风机失速，影响安全运行。故对于喷氨量的控制要及时进行调节。4、NH3与烟气的混合NH3与烟气的混合程度十分重要，如混合不均，即使输入量大，NH3和NOx也不能充分反应，不仅不能到达有效脱硝的目的，还会增加NOx的泄漏量。当速度分布均匀，流动方向调整得当时，NOx转化率、液氨泄漏量及催化剂的寿命才能得到保证。 采用合理的喷嘴格栅，并为NH3和废气提供足够长的混合通道，是使NH3和废气均匀混合的有效措施。在运行中，应加强对喷氨均匀性的判断，当脱硝效率下降，而氨逃逸率上升时，可以判断NH3与烟气的混合异常，这一异常经常是喷氨喷嘴堵塞或者混合格栅磨损、变形导致，应利用停炉检查机会进行修复。5、运行中的防爆SCR脱硝系统采用的还原剂为氨(NH3)，其爆炸极限(在空气中体积%)15.7%～27.4%，为保证氨(NH3)注入烟道的绝对安全以及均匀混合，需要引入稀释风，将氨浓度降低到爆炸极下限以下，一般应控制在5%以内。在运行中，应加强对稀释风机的检查和维护，两台稀释风机投入连锁保护运行。当一台稀释风机掉闸或者是稀释风母管压力低，应及时自动联启另一台风机运行，否则应紧急停运喷氨系统，退出脱硝运行。随着全国各火力发电厂脱硝系统的投运，必然有越来越多的问题会暴露出来，笔者就目前脱硝运行存在的一些问题进行了总结，期望对脱硝的安全、经济运行有所帮助。让我们共同努力，为《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的顺利实施，为减少燃煤电厂氮氧化物的排放，让蓝天更蓝、白云更白，做出自己的贡献。明晟环保氨法脱硫技术以化工的理念解决环保问题,运用世界一流的氨法脱硫核心技术真正解决气溶胶与氨逃逸的技术性难题，真正达到超低排放，实现变废为宝的目的。谢谢分享。 谢谢楼主分享。{:1106_382:}
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