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揭秘氨逃逸:過大過小皆有害,掌握正常控制范圍至關重要!

日期:2024-07-22 信息來源:本站

氨逃逸是指在燃煤電廠或其他工業過程中,使用選擇性催化還原(SCR)技術脫硝時,未能完全反應的氨氣隨煙氣排出的現象。這一過程對后續的環保設備,尤其是布袋除塵器,有直接的影響。下面詳細解釋氨逃逸為什么不能過大和過小:

 

二、氨逃逸過大的影響

 

1. 腐蝕性增強:氨氣具有一定的堿性和腐蝕性,當氨逃逸量大時,隨煙氣進入后續處理設備如布袋除塵器,會增加對設備材質(如不銹鋼、碳鋼等)的腐蝕,縮短設備壽命,增加維護成本。

 

2. 堵塞布袋:氨與煙氣中的酸性氣體(如二氧化硫、三氧化硫)反應生成銨鹽,這些鹽類在低溫下容易在布袋表面冷凝,形成硬殼或結塊,導致布袋透氣性下降,過濾阻力增大,嚴重時可引起布袋堵塞,影響除塵效率。

 

3. 影響脫硫效率:氨逃逸還會干擾濕法脫硫系統的運行,銨鹽的形成可能降低石灰石或其他脫硫劑的利用率,影響SO?的吸收效率。

 

4. 環境問題:氨逃逸到大氣中,不僅造成大氣污染,還可能參與二次顆粒物的形成,對空氣質量產生負面影響,影響人體健康和生態系統。

 

三、氨逃逸過小的影響

 

雖然理論上氨逃逸減少是優化脫硝效果的目標,但如果控制得過小,也可能會帶來一些操作上的挑戰:

 

1. 脫硝效率降低:氨逃逸過小意味著更多的氨被用于NOx的還原反應,但這實際上是一個理想狀態的描述。實際操作中,過于追求低氨逃逸可能導致SCR系統操作窗口變窄,稍有操作不當就可能使NOx排放超標。

 

2. 運行穩定性: SCR系統需要一定的氨逃逸作為“安全邊際”,以保證在煙氣條件波動時(如溫度、NOx濃度變化),仍有足夠的氨與NOx反應,維持脫硝效率穩定。

 

綜上所述,氨逃逸的控制需要平衡在確保高效脫硝的同時,避免對后續設備造成損害和環境污染,通常通過精確控制氨水或尿素的噴入量、優化反應條件(如溫度、停留時間)和加強系統監控來實現。理想的氨逃逸率應在一個既能保證高效脫硝又能保護后續設備、減少環境影響的范圍內。

 

四、氨逃逸對布袋除塵器內部的布袋組件主要有以下幾個方面的影響:

 

1. 化學腐蝕:氨氣具有堿性,盡管在正常運行條件下氨逃逸量不大,不易直接對布袋構成顯著威脅,但在設備停機期間若氨氣持續逃逸,其堿性可以與空氣中的水分反應,生成氨水,對布袋材料(尤其是某些不耐堿的纖維材質)造成化學腐蝕,減少布袋的使用壽命。

 

2. 硫酸氫氨糊袋:當氨氣與煙氣中的二氧化硫及水蒸氣反應時,會生成硫酸氫氨(NH?HSO?),這是一種粘性的、易于在低溫下凝結的物質。硫酸氫氨會在布袋表面沉積,導致“糊袋”現象,這會阻塞布袋的孔隙,減少有效過濾面積,增加運行阻力,影響除塵效率。糊袋還可能導致清灰困難,增加能耗,縮短布袋的使用壽命,并可能對引風機等后續設備造成負擔。

 

3. 催化劑中毒:雖然SCR(選擇性催化還原)裝置一般位于布袋除塵器之后,以防塵粒對催化劑的毒害,但氨逃逸量過大時,氨氣及其反應產物可能通過某些途徑(如泄露或擴散)間接影響到布袋除塵器前的催化劑,盡管這種影響相對較小,但仍需注意。

 

4. 物理堵塞:氨逃逸伴隨的銨鹽沉積不僅會影響布袋的過濾性能,還可能在某些條件下形成硬殼或結塊,物理性地堵塞布袋,進一步惡化過濾效果。

 

為了減輕氨逃逸對布袋除塵器的影響,通常采取的措施包括優化脫硝系統的運行參數(如氨氮比、反應溫度)、選擇耐腐蝕和抗粘附性能好的布袋材料、加強系統維護和定期清理,以及采用有效的在線監測和預警系統來預防糊袋和腐蝕問題。

 

五、為什么安逃逸必須要小于10ppm?

 

氨逃逸的正常控制值依據不同的脫硝工藝和技術有不同的標準。普遍來看:

 

對于SNCR(選擇性非催化還原)脫硝技術,氨逃逸的標準一般不高于8mg/m3(或10ppm)。

 

對于SCR(選擇性催化還原)脫硝技術,氨逃逸的標準更為嚴格,一般要求控制在2.5mg/m3(或3ppm)以內。

 

在實際運行中,機組正常運行時氨逃逸的數值一般維持在0~1.0mg/m3之間,常見范圍是0.3~0.8mg/m3,并且偶爾出現超出1.0mg/m3甚至達到2.0mg/m3的情況也被視為正常的數據波動。盡管如此,最佳實踐是盡量將氨逃逸水平控制在較低的范圍內,以減少對環境的影響和設備的潛在損害,尤其是對于SCR系統,目標是不超過3ppm。

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