超低排放實(shí)行之后，煙氣脫硝如何處理？
2014年5月國家發(fā)布了《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB 13271-2014），隨后各地政府也紛紛出臺(tái)了鍋爐低氮改造政策。因此，必須考慮對(duì)煙氣中NO_x進(jìn)行脫除以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)要求。鍋爐NO_x排放控制技術(shù)可分為一次燃燒控制和二次煙氣凈化（煙氣脫硝裝置）。當(dāng)采取一次燃燒控制措施仍不能滿足排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，就要在鍋爐尾部煙道安裝煙氣脫硝裝置。二次控制措施是在燃燒過程結(jié)束后，在鍋爐尾部煙道進(jìn)行的煙氣凈化處理過程，即通過煙氣脫硝裝置，將爐內(nèi)燃燒過程中形成的NO_x還原成N₂。

目前，煙氣脫硝主流技術(shù)是選擇性催化還原（SCR）法和選擇性非催化還原（SNCR）法，其中SCR法得到了廣泛應(yīng)用，其脫硝效率可達(dá)90%以上，能滿足嚴(yán)格的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，但SCR脫硝裝置對(duì)鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行將產(chǎn)生較大的影響
 

1）熱量損失

安裝SCR脫硝系統(tǒng)后鍋爐的熱量損失主要是煙氣通過脫硝系統(tǒng)后煙溫會(huì)降低6℃左右，對(duì)鍋爐效率將會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

2）空預(yù)器換熱元件堵塞，排煙溫度升高

氨氣和三氧化硫反應(yīng)生成硫酸氫氨。硫酸氫氨在溫度180~200℃的環(huán)境中呈“鼻涕”狀的粘性物，因此在空預(yù)器高溫段和低溫段處煙氣中的灰塵容易和硫酸氫氨一起粘附在空預(yù)器換熱面上，使空預(yù)器換熱元件臟污，空預(yù)器的換熱效果，使排煙溫度升高，鍋爐效率降低。

3）空預(yù)器漏風(fēng)率增大

煙氣通過SCR脫硝系統(tǒng)以后的壓降將增加500Pa左右，為了使?fàn)t膛內(nèi)部壓力平衡，吸風(fēng)機(jī)的出力將有所增加，從而導(dǎo)致空預(yù)器內(nèi)部煙氣壓力降低，使空預(yù)器風(fēng)/煙壓差增大，導(dǎo)致空預(yù)器漏風(fēng)率增加，鍋爐效率降低。

SCR脫硝裝置使煙氣阻力增加500Pa左右，而且對(duì)蜂窩式催化劑容積積灰堵塞，且隨著運(yùn)行時(shí)間的增長，催化劑堵塞程度也越嚴(yán)重，將導(dǎo)致吸風(fēng)機(jī)的電耗增加，現(xiàn)在設(shè)計(jì)的SCR脫硝系統(tǒng)均不設(shè)計(jì)旁路系統(tǒng)，如果催化劑堵塞嚴(yán)重，將直接影響鍋爐的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

相比較來說，SCR脫硝裝置對(duì)空預(yù)器的影響更為突出。主要原因是硫酸氫氨的腐蝕性和黏結(jié)性。硫酸氫氨與灰塵一起粘附在空預(yù)器的換熱元件上，不僅降低換熱效果，還將會(huì)在空預(yù)器的低溫段產(chǎn)生低溫腐蝕，同時(shí)造成空預(yù)器的積灰。SCR脫硝裝置氨逃逸率一般設(shè)計(jì)為>3ppm，逃逸率超過設(shè)計(jì)值時(shí)將會(huì)造成大量的硫酸氫氨生成，致使空預(yù)器嚴(yán)重堵塞，這將造成吸風(fēng)機(jī)電耗增加，一次風(fēng)機(jī)母管壓力波動(dòng)大等情況。
 

煙氣中灰塵的含量與燃料的成分、燃燒調(diào)整有很大關(guān)系，但影響脫硝催化劑積灰的因素還與疏灰系統(tǒng)運(yùn)行情況、脫硝裝置所安裝的吹灰器有關(guān)。疏灰系統(tǒng)不能正常工作，將會(huì)使大量的灰塵帶入脫硝上層催化劑，即便加強(qiáng)脫硝系統(tǒng)吹灰仍不能避免蜂窩狀催化劑的堵塞。

用于脫硝裝置的吹灰器有聲波和蒸汽吹灰兩種方式，聲波吹灰器在灰量較小時(shí)效果較為明顯，并能徹底吹除邊角的積灰。但灰量較大時(shí)耙式蒸汽吹灰器能起到很好的作用。當(dāng)在投入蒸汽吹灰時(shí)，一定要充分的疏水，否則會(huì)造成灰塵結(jié)塊堵塞催化劑或?qū)Υ呋瘎┰斐伤g，影響催化劑的使用壽命。

脫硝煙道入口導(dǎo)流板應(yīng)設(shè)計(jì)為流線機(jī)翼型并盡可能偏向于爐前方向，這樣可有效改善煙氣分布流場(chǎng)，阻止較大灰分顆粒被煙氣攜帶到催化劑窩孔中造成催化劑蜂窩孔堵塞。

安裝SCR脫硝工藝的空預(yù)器在防止起低溫段席蝕、積灰堵塞和清洗方面需要進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。

為防止由于空預(yù)器臟污使傳熱效果降低，或空預(yù)器堵塞導(dǎo)致被迫停爐事件的發(fā)生，空預(yù)器低溫段傳熱元件應(yīng)采用搪瓷表面?zhèn)鳠嵩?。一方面是搪瓷表面可以隔離蝕物與金屬接觸，其表面光潔，易于清洗；另一方面是搪瓷層穩(wěn)定性好，耐磨損，使用壽命長。

為避免鍋爐運(yùn)行期間由于出現(xiàn)空預(yù)器嚴(yán)重堵塞而被迫停爐事件的發(fā)生，在空預(yù)器吹灰器選型時(shí)不妨可以考慮采用雙介質(zhì)吹灰器（蒸汽和水），實(shí)現(xiàn)對(duì)空預(yù)器在線水沖選。正常運(yùn)行時(shí)采用蒸汽定期吹灰，空預(yù)器堵塞嚴(yán)重時(shí)采用高壓水沖洗。

SCR脫硝系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，催化劑和空預(yù)器積灰堵塞是在所難免的，必須加強(qiáng)SCR反應(yīng)器區(qū)域和空預(yù)器的吹灰，尤其應(yīng)加強(qiáng)空預(yù)器低溫段的吹灰。發(fā)現(xiàn)煙道阻力增大時(shí)，及時(shí)對(duì)催化劑進(jìn)行青理，發(fā)現(xiàn)空預(yù)器進(jìn)、出口差壓增大，應(yīng)及時(shí)用水沖洗。

為減少脫硝裝置運(yùn)行時(shí)對(duì)鍋爐的影響，控制硫酸氫氨的生成量就顯得尤為重要。生成硫酸氫氨的反應(yīng)速率主要與溫度、煙氣中氨氣、SO3及水含量有關(guān)。對(duì)于實(shí)際運(yùn)行的火電機(jī)組，鍋爐煙氣中SO3及水的含里無法控制。因此，必須嚴(yán)格控制氨的逃逸率。

1） 嚴(yán)格控制氨的噴入量，防止氨氣過量而造成氨逃逸，正常情況下應(yīng)控制氨逃逸不超過3ppm。

2）保持催化劑的活性。SCR脫硝催化劑的壽命一般在5～6年，因此SCR脫硝裝置運(yùn)行一段時(shí)間后，催化劑活性會(huì)逐新衰減，脫硝效率將會(huì)降低，氨逃逸率將會(huì)增加。SCR脫硝裝置設(shè)計(jì)均為2＋1方式，當(dāng)脫硝效率達(dá)不到設(shè)計(jì)值或不能滿足國家環(huán)保排放要求時(shí)，為確保鍋爐的安全運(yùn)行，就必須對(duì)催化劑進(jìn)行清洗或安裝備用層催化劑。

鍋爐在安裝SCR脫硝裝置之后，會(huì)引起煙道阻力增大、空預(yù)器等設(shè)備的設(shè)計(jì)、選型時(shí)要采取針對(duì)性的措施，以降低SCR脫硝系統(tǒng)對(duì)鍋爐的影響。同時(shí)，運(yùn)行中必須加強(qiáng)吹灰，嚴(yán)格控制氨逃逸量，以確保鍋爐的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

超低排放實(shí)行之后，煙氣脫硝如何處理？
新澤-hz