氨逃逸是指在燃煤電廠或其他工業(yè)過程中,使用選擇性催化還原(SCR)技術(shù)脫硝時,未能完全反應(yīng)的氨氣隨煙氣排出的現(xiàn)象。這一過程對后續(xù)的環(huán)保設(shè)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?。?/span>
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(dāng)氨逃逸量大時,隨煙氣進入后續(xù)處理設(shè)備如布袋除塵器,會增加對設(shè)備材質(zhì)(如不銹鋼、碳鋼等)的腐蝕,縮短設(shè)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(yīng)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(jié)塊,導(dǎo)致布袋透氣性下降,過濾阻力增大,嚴(yán)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(tǒng)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(huán)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(zhì)量產(chǎn)生負面影響,影響人體健康和生態(tài)系統(tǒng)。
三、氨逃逸過小的影響
雖然理論上氨逃逸減少是優(yōu)化脫硝效果的目標(biāo),但如果控制得過小,也可能會帶來一些操作上的挑戰(zhàn):
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(yīng),但這實際上是一個理想狀態(tài)的描述。實際操作中,過于追求低氨逃逸可能導(dǎo)致SCR系統(tǒng)操作窗口變窄,稍有操作不當(dāng)就可能使NOx排放超標(biāo)。
2. 運行穩(wěn)定性: SCR系統(tǒng)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(yīng),維持脫硝效率穩(wěn)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(xù)設(shè)備造成損害和環(huán)境污染,通常通過精確控制氨水或尿素的噴入量、優(yōu)化反應(yīng)條件(如溫度、停留時間)和加強系統(tǒng)監(jiān)控來實現(xiàn)。理想的氨逃逸率應(yīng)在一個既能保證高效脫硝又能保護后續(xù)設(shè)備、減少環(huán)境影響的范圍內(nèi)。
四、氨逃逸對布袋除塵器內(nèi)部的布袋組件主要有以下幾個方面的影響:
1. 化學(xué)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(gòu)成顯著威脅,但在設(shè)備停機期間若氨氣持續(xù)逃逸,其堿性可以與空氣中的水分反應(yīng),生成氨水,對布袋材料(尤其是某些不耐堿的纖維材質(zhì))造成化學(xué)腐蝕,減少布袋的使用壽命。
2. 硫酸氫氨糊袋:當(dāng)氨氣與煙氣中的二氧化硫及水蒸氣反應(yīng)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(jié)的物質(zhì)。硫酸氫氨會在布袋表面沉積,導(dǎo)致“糊袋”現(xiàn)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(dǎo)致清灰困難,增加能耗,縮短布袋的使用壽命,并可能對引風(fēng)機等后續(xù)設(shè)備造成負擔(dān)。
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(yīng)產(chǎn)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(jié)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(yōu)化脫硝系統(tǒng)的運行參數(shù)(如氨氮比、反應(yīng)溫度)、選擇耐腐蝕和抗粘附性能好的布袋材料、加強系統(tǒng)維護和定期清理,以及采用有效的在線監(jiān)測和預(yù)警系統(tǒng)來預(yù)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??刂浦狄罁?jù)不同的脫硝工藝和技術(shù)有不同的標(biāo)準(zhǔn)。普遍來看:
對于SNCR(選擇性非催化還原)脫硝技術(shù),氨逃逸的標(biāo)準(zhǔn)一般不高于8mg/m3(或10ppm)。
對于SCR(選擇性催化還原)脫硝技術(shù),氨逃逸的標(biāo)準(zhǔn)更為嚴(yán)格,一般要求控制在2.5mg/m3(或3ppm)以內(nèi)。
在實際運行中,機組正常運行時氨逃逸的數(shù)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(xiàn)超出1.0mg/m3甚至達到2.0mg/m3的情況也被視為正常的數(shù)據(jù)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(nèi),以減少對環(huán)境的影響和設(shè)備的潛在損害,尤其是對于SCR系統(tǒng),目標(biāo)是不超過3ppm。