影響氨逃逸率的因素有哪些

發(fā)布時間：2020-08-24

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氨逃逸率是影響SCR系統(tǒng)運行的一個重要參數(shù)。在實際生產(chǎn)中，通常會向反應器中注入超過理論量的氨。反應后煙氣下游的過量氨稱為氨逃逸率，用單位體積氨含量表示。為了滿足環(huán)保的要求，經(jīng)常需要一定量的氨，所以會有一個合適的氨逃逸率，設計為不超過3ppm，但在實際操作中往往太大。由于氨在脫硝過程中的不完全反應，氨逃逸在SCR脫硝過程中是不可避免的，氨逃逸率會隨時間變化。

影響氨逃逸率的因素有哪些

宜先防爆型氨逃逸在線監(jiān)測系統(tǒng)對火電廠及供暖廠的燃煤鍋爐SCR/SNCR脫硝工藝中的NH3逃逸量進行實時的在線監(jiān)測，監(jiān)測結果可以指導優(yōu)化還原劑氨的注入量，以達到提高脫硝效率的目的。

解決了在脫硝系統(tǒng)中存在高溫、高濕、高粉塵的惡劣環(huán)境，并能夠穩(wěn)定、可靠、準確地檢測出1～3ppmV的微量逃逸氨氣濃度。

同時有效地控制NH3逃逸量減少銨鹽的生成，避免對下游設備的腐蝕和危害，延長催化劑壽命，節(jié)約運營成本。SCR/SNCR脫硝工藝多采用高溫氨法還原原理，由此決定了逃逸NH3的高溫高粉塵的測量環(huán)境。

(1)注入氨的流量分布不均勻。由此引起的逃逸率偏差可以通過調(diào)節(jié)熱解爐或水解器出口的調(diào)節(jié)閥來控制氨流向兩側的反應器，或者現(xiàn)場手動調(diào)節(jié)各反應器的手動門來糾正氨流量不均勻的問題，但后者往往使用較少且麻煩，前者效果明顯。
(2)煙氣溫度低。煙氣溫度決定催化劑的效果，進而影響反應效果并決定逃逸率。SCR脫硝工藝中使用的催化劑在300 ~ 420范圍內(nèi)最佳，因此煙氣溫度應根據(jù)鍋爐負荷和燃燒情況保持在最佳范圍內(nèi)。當出現(xiàn)負荷問題或事故時，應及時干預以確保煙氣溫度，除非煙氣溫度達到脫硝保護邏輯設定的解列值。
(3)催化劑老化，甚至壽命達到上限。該催化劑使用壽命長。一旦使用時間過長老化，催化效果會變差，脫硝反應也會變差。噴灑大量尿素以確保環(huán)境保護將導致氨逃逸率增加。因此，當催化劑老化時，應在停機大修時及時更換，以確保逃逸率合格，同時更好地保護環(huán)境。此外，催化劑層數(shù)較少，應增加到設計值。
(4)脫硝反應區(qū)堵塞。燃煤鍋爐脫硝反應區(qū)位于高粉塵區(qū)，反應區(qū)內(nèi)不可避免地會積聚粉塵，使反應惡化，增加逃逸率。然而，爐體的吹灰通常沒有良好的效果，因此可以在反應區(qū)中添加聲學吹灰器并將其布置在催化劑層中。但是，如果吹灰間隔時間長或儀表壓縮空氣壓力低，聲波吹灰器的效果會很差。因此，可以通過增加吹灰次數(shù)和增加吹灰氣源的壓力來改善吹灰效果。
(5)尿素溶液的量。由于設計中使用的尿素溶液濃度已經(jīng)確定，在不改變尿素溶液濃度的情況下，操作人員應調(diào)整尿素溶液的量，以保證尿素能夠充分熱解或水解，以免進入反應區(qū)后造成太大的逃逸率或因尿素不足導致脫硝效率過低。
(6)燃燒波動。鍋爐燃燒擾動時，應根據(jù)脫硝反應器入口處的NOX含量及時調(diào)整和分配尿素的量，以防止氨逃逸率過大或兩側偏差過大，甚至因調(diào)整不當造成環(huán)保超標。
(7)噴氨格柵噴嘴堵塞。噴嘴堵塞會加劇氨逃逸。噴氨格柵的噴嘴方向(噴氨方向)一般與煙氣方向相同。這種設計的優(yōu)點是可以避免高粉塵煙氣直接沖擊噴嘴，用高濃度煙氣堵塞噴嘴。然而，噴嘴沿煙氣方向也有一些弱點。首先，氨在混合階段的停留時間較短，與煙氣混合的效果明顯弱于逆煙氣方向噴射的效果；第二，噴嘴堵塞不能通過同向排列完全避免。在機組長期運行的情況下，噴氨格柵上方煙道內(nèi)的鋼支架和擾流器逐漸積灰形成一定厚度后脫落，堵塞了正下方的噴嘴。因此，可以通過在每個噴嘴上方安裝一個“小雨傘”來改進噴嘴。在“小傘”的作用下，氨氣可以同向噴射，而不是反方向噴射，從而延長了氨氣在混合階段的停留時間，加強了與煙氣的混合，避免了落灰堵塞噴嘴。
(8)流場分布不均勻。流場分布是除氧系統(tǒng)設計的核心部分。流場設計需要解決兩個問題，一是使煙氣均勻通過催化劑層，二是使氨氣盡快與煙氣均勻混合，第二個問題更為重要。煙氣通過催化劑的速度一般為4 ~ 6m/s，每層催化劑的高度一般為1m左右，因此每層催化劑的反應時間僅為0.2秒左右。因此，如果催化劑層某些區(qū)域的氨濃度過高，超過脫硝的需要，氨就會逸出。流場設計的思路可以是：(1)在催化劑箱前加強湍流，不進行煙氣分流；盡量在催化劑箱上方留有足夠的空間，使煙氣能夠均勻地通過該區(qū)域的催化劑層，并使氨和煙氣能夠均勻混合。
(9) 人為因素。加強脫硝系統(tǒng)流程的培訓和學習，使運行人員都要熟悉脫硝調(diào)整的手段，及時發(fā)現(xiàn)問題，針對具體問題具體解決，不要出現(xiàn)誤操作，帶來脫硝氨逃逸率過大和環(huán)保超標問題。

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