SCR脫硝系統(tǒng)超低排放運(yùn)行研究

岳鵬 安家圣 王楊

【摘 要】隨著電力企業(yè)發(fā)展速度越來越快，越來越多人開始重視SCR脫硝系統(tǒng)超低排放，對煙氣脫硝技術(shù)要求越來越高。近幾年，隨著脫硝技術(shù)發(fā)展越來越成熟，選擇性催化還原脫硝技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。對此本文圍繞SCR脫硝系統(tǒng)超低排放運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)為中心，對選擇性催化還原法、SCR脫硝系統(tǒng)超低排放運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)進(jìn)行綜合分析。

【關(guān)鍵詞】選擇性催化還原（SCR）；超低排放；氨逃逸

燃煤電廠快速發(fā)展過程會排放出來很多 污染源，這些污染源會對空氣環(huán)境造成污染，大量的 污染源會嚴(yán)重破壞臭氧層，依據(jù)有關(guān)部門超低排放改造發(fā)展要求，通過改造之后的鍋爐煙氣中的 濃度必須保證在 。

1.選擇性催化還原法（SCR）

選擇性催化還原法（SCR）主要是指在催化劑的影響下，通過使用還原劑有選擇性的和煙氣中 進(jìn)行反應(yīng)進(jìn)而生成一種無毒無污染的N2與H2O。SCR技術(shù)能夠很好控制鍋爐煙氣中存在的 這是一種應(yīng)用非常廣泛的煙氣脫硝技術(shù)，通過合理的對其進(jìn)行布置能夠達(dá)到將近79%—92%脫除率。使用SCR開展煙氣脫硝工作。

2.SCR脫硝系統(tǒng)超低排放運(yùn)行優(yōu)化技術(shù)研究

2.1SCR脫硝影響因素

SCR脫硝是一個(gè)復(fù)雜的過程，影響SCR脫硝得到因素比較多，比較常見的主要有以下幾種：第一點(diǎn)，氨的逃逸與催化劑的活性用量、 或者 聯(lián)系非常密切，如果氨的逃逸率進(jìn)一步增加，不能夠在短時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)化為 的排放濃度，在一定程度上就會導(dǎo)致二次污染的現(xiàn)象發(fā)生。第二點(diǎn)，接觸時(shí)間造成的影響，脫硝率與催化劑、反應(yīng)氣體聯(lián)系比較緊密，當(dāng)兩者之間基礎(chǔ)時(shí)間越來越長時(shí)，脫硝率就會逐漸開始增加，當(dāng)然，脫硝率是有一個(gè)頂值的，當(dāng)增加到將近198ms時(shí)，脫硝率就會上升到最高數(shù)值之后開始出現(xiàn)下降[1]。伴隨著催化劑、反應(yīng)氣體長時(shí)間接觸時(shí)反應(yīng)氣體就會在短時(shí)間內(nèi)從催化劑微孔中快速擴(kuò)散，進(jìn)而造成脫硝率得到提升，隨著接觸時(shí)間越來越長 就開始出現(xiàn)氧化，造成脫硝率開始下降，由此可以得出，反應(yīng)氣體與催化劑接觸時(shí)間不適宜太長。第二點(diǎn)，反應(yīng)溫度，溫度與脫硝率存在著直接聯(lián)系，在295—389℃這個(gè)前提條件下反應(yīng)溫度就會逐漸開始上升，與此同時(shí)脫硝率也會越來越高，當(dāng)溫度上升到389℃時(shí)就達(dá)到了極限，接下來脫硝率溫度就開始發(fā)生了很大變化，逐漸又高轉(zhuǎn)向低。一般情況下主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：首先，溫度在上升的同時(shí)會造成

會急劇氧化反應(yīng)，最終會造成脫硝率下降。當(dāng)脫硝反應(yīng)在295—413℃這個(gè)區(qū)間進(jìn)行時(shí)，催化劑活性呈現(xiàn)的是一種最大狀態(tài)，在這種條件下應(yīng)該把SCR反應(yīng)器設(shè)置在空氣預(yù)熱器和鍋爐煤器之間是最合適的。第三點(diǎn)，催化劑影響，催化劑是SCR工藝技術(shù)的重要內(nèi)容，催化劑和脫除率受到類型、結(jié)構(gòu)、表面積等相關(guān)特性影響比較大。特別是催化劑活性對 整體脫除率會產(chǎn)生重要影響。催化劑性能參數(shù)主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）催化劑比表面積，催化劑表面積主要是指在一個(gè)單位體積催化劑中的幾何表面積，通?？障对蕉嗟拇呋瘎缀伪砻娣e就會越來越大，整體性能也會越來越穩(wěn)定。（2）催化劑體積，在SCR系統(tǒng)里，催化劑體積的大小變化與氨逃逸量、催化劑活性、幾何特性、煙氣流量、壓力損失等各種因素有直接關(guān)系。（3）空間速度，煙氣流量和催化劑體積中的商數(shù)聯(lián)系比較緊密， 空間速度，[h-1]， 煙氣流量，[m3/h]， 催化劑體積[m3]，空間速度中的物理意義一般是指煙氣在整個(gè)催化劑容積內(nèi)部滯留時(shí)間的尺度?？臻g速度是整個(gè)催化反應(yīng)器的重要設(shè)計(jì)根據(jù)，空間速度受催化劑特性影響比較大，因此，一定要全面考慮運(yùn)行溫度、脫氮效率、氨逃逸量、煙氣中的粉塵含量、催化反應(yīng)器布置位。（4）SO2/SO3轉(zhuǎn)化率，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率準(zhǔn)確的講是指兩者之間進(jìn)行轉(zhuǎn)化之后存在的比例，當(dāng)轉(zhuǎn)化率處于一種很高的狀態(tài)時(shí)在一定程度上會對設(shè)備產(chǎn)生很大危害，因此，一定要合理控制兩者之間的轉(zhuǎn)化率，通常情況下都在1%—2%之間。影響SO2/SO3轉(zhuǎn)化率的因素主要有催化劑成分與反應(yīng)溫度，與此同時(shí)還有氨的噴入量，當(dāng)反應(yīng)溫度越來越高是，轉(zhuǎn)化率也會越來越高，圖1 脫硝系統(tǒng)裝置圖。

2.2催化劑活性分析

催化劑活性與壓力、煙氣流量、催化劑配方、催化劑受損害等因素聯(lián)系非常密切，當(dāng)這些因素發(fā)生變化時(shí)催化劑活性也會發(fā)生很大變化，催化劑活性降低將會造成脫硝率下降，與此同時(shí)在一定程度上將會造成氨逃逸量持續(xù)增大。As2O3氣體和催化劑活性成分中的五氧化二礬發(fā)生反應(yīng)之后在表面會形成五氧化二砷，造成催化劑活性遭到破壞。影響催化劑失去活性的機(jī)理主要有砷中毒機(jī)理，當(dāng)煙氣中的煤器發(fā)生冷卻之后As2O3和飛灰發(fā)生反應(yīng)之后會生成一種比較穩(wěn)定的化合物，進(jìn)而在催化劑上開始出現(xiàn)凝結(jié)，最終會造成堵塞毛細(xì)孔或者覆蓋整個(gè)活性成分。

2.3加裝SCR系統(tǒng)裝置對鍋爐與輔機(jī)造成的影響

SCR催化劑通過把煙氣中SO2轉(zhuǎn)化成SO3，與逃逸中的部分氨發(fā)生反應(yīng)之后會生成硫酸氫銨，在某種程度上會增加空預(yù)器堵塞與腐蝕帶來的風(fēng)險(xiǎn)，硫酸氫銨粘附到空預(yù)器畜熱元件的表面上之后會造成畜熱元件產(chǎn)生很多積灰，從而減小空預(yù)器內(nèi)流通截面積，進(jìn)而增加空預(yù)器阻力現(xiàn)象的發(fā)生，使得空預(yù)器換熱元件效率開始下降[2]。SCR反應(yīng)器中煙氣流速大概在5—7m/s，最終會造成很多積灰的現(xiàn)象發(fā)生。要想保障SCR催化劑產(chǎn)生的效果，一般會在SCR內(nèi)配置吹灰器再把積灰吹入到空預(yù)器當(dāng)中，隨著時(shí)間越來越長空預(yù)器中就會造成賭灰現(xiàn)象的產(chǎn)生。通過安裝SCR脫硝裝置之后，空預(yù)器段中存在的煙氣負(fù)壓會進(jìn)一步增加，漏風(fēng)壓差也會得到增加，一般情況空預(yù)器漏風(fēng)率會達(dá)到0.86%—1.7%。

3.結(jié)語

隨著SCR 脫硝技術(shù)發(fā)展越來越成熟，影響脫硝效率的各種因素也會越來越多，因此，在運(yùn)行過程當(dāng)中一定要對其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在合理的時(shí)間來抽取催化劑進(jìn)行檢驗(yàn)，需要注意的一點(diǎn)是，在使用SCR進(jìn)行脫硝時(shí)一定要綜合考慮催化劑活性與氨的逃逸率、脫硝率。在不能夠有效保證氨逃逸率的前提條件下，一味的追求脫硝效率顯然是一種不合理的做法，這樣就會造成更多污染現(xiàn)象的發(fā)生，同時(shí)也會提升空預(yù)期腐蝕、賭灰概率。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫漪清，陳鋒，趙勇，等.超低排放下SCR脫硝過程中的硫酸氫銨生成與控制[J].能源與節(jié)能，2017（9）：101-102.

[2]孫捷，孫玉龍.燃煤機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)全負(fù)荷脫硝控制對策[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（1）：64-64.

（作者單位：河南九龍環(huán)保有限公司平東分公司）