火电厂氨逃逸率影响因素控制方法及意义

【Word版本下载可任意编辑】

火电厂氨逃逸率影响因素控制方法及意义

选择性催化复原（SCR）烟气脱硝技术是目前世界上先

进的火力发电厂烟气脱硝主流技术之一。为控制脱硝过程中

氨的使用量及保护设备，必须监测SCR出口的氨逃逸量，并

且要通过运行方式的优化来控制氨逃逸率。

1引言

烟气脱硝装置（SCR）是目前各大火电厂重要的环保设

施。通过喷氨和催化剂将烟气中的NOX开展脱除，在实际

运行过程中，喷氨量的控制，将直接影响到脱硝的效率，影

响NOX以及逃逸氨的达标排放，并会影响到催化剂的使用

寿命，从而影响整体的脱硝运行成本。

因此，如何合理的开展喷氨穿越类小说 调整和控制，是每个SCR用

户都关心的重要问题。为控制脱硝过程中氨的使用量及保护

设备，必须监测SCR出口的氨逃逸量，并且要通过运行方式

的优化来控制氨逃逸率。

2烟气脱硝系统

在SCR脱硝工艺中，催化剂安放在反应器的箱体内。催

化剂单元通常垂直布置，烟气由上向下流动。氨气作为脱硝

剂被喷入高温烟气脱硝装置中，在催化剂的作用下将烟气中

NOX分解成为N2和H2O，主要反应如下：

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

6NO2+8NH3→7N2+12H2O

1 / 6

【Word版本下载可任意编辑】

NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

SCR脱硝系统包括催化剂反应器o型血和b型血生的孩子 、氨储运系统、氨喷射

系统及相关的控制系统。因燃煤锅炉烟气中含尘量比较大，

所以催化剂分三层被安装在反应器的箱体内，垂直布置，烟

气自上而下健康海报 流动，而尿素溶液被热解或水解后经过喷射系统

进入反应器。

采用该种脱硝工艺和布置方式，优点就是脱硝效率高，

烟气温度高也满足催化剂的反应要求，但是缺点就是烟气中

飞灰含量高，对催化剂防磨损、堵塞及钝化性能要求高，投

资和操作费用大，增加了成本，同时也存在着氨的泄露问题。

3氨逃逸率影响因素及控制方法

氨逃逸率是影响SCR系统运行的一项重要参数，实际生

产中通常是多于理论量的氨被喷射入反应器，反应后在烟气

下游多余的氨称为氨逃逸率，逃逸率是通过单位体积内氨含

量来表示的。为了到达环保要求，往往需要一定过量的氨，

所以也对应着会有一个合适的氨逃逸率值，该值设计为不大

于3ppm，但是往往运行实际中偏大。在脱硝过程中由于氨

的不完全反应，SCR脱硝过程中氨逃逸是难免的，氨逃逸率

也会随着时间发生改变，主要因素及控制方法如下：

3.1注入氨流量分布不均。由此造成的逃逸率偏差，可

以通過调整热解炉或水解器出口的调节阀来控制去两侧反

应器的氨流量，或是就地手动调整去各反应器的手动门来矫

正氨流量不均的问题，但是后者往往采用较少，比较麻烦，

前者效果明显。

3.2烟气温度低。烟气温度决定着催化剂的效果，进而

2 / 6

【Word版本下载可任意编辑】

影响着反应效果，决定着逃逸率的大小。SCR脱硝工艺所选

用的催化剂在300～420℃范围为最正确，所以要根据锅炉

负荷和燃烧情况在满足的条件下维持烟气温度在最正确范

围内，一旦因为负荷问题或是事故情况下要及时开展干预，

保证烟气温度，除非到达脱硝保护逻辑设定的解列值除外。

3.3催化剂老化，甚至寿命到达上限。催化剂存在着使

用寿命，一旦使用时间过长老化，催化效果就会变差，脱硝

反应也会变差，为保证环保合格而大量喷尿素就会造成氨逃

逸率增加，所以当催化剂老化时要及时在停机大小修时开展

更广东高考时间 换，保证逃逸率合格的同时，也能更好做好环保。另外催

化剂层数少了，要增加至设计值。

3.4脱硝反应区堵塞。燃煤锅炉脱硝反应区处在高灰尘

区，不可防止的会在反应区积累灰尘，积灰将会使反应变差，

逃逸率增加。而炉本体的吹灰往往不会有很好的效果，所以

可在反应区增加声波吹灰器，布置于催化剂层。但是如果吹

灰间隔时间久或仪用压缩空气压力低，会造成声波吹灰器效

果不好。因此可以通过增加吹灰次数、提高吹灰气源压力等

方法提高吹灰效果。

3.5尿素溶液量。由于设计上采用的尿素溶液的浓度已

经确定，在不改变尿素溶液浓度的情况下，运行人员就要调

整好尿素溶液量，保证尿素能够充分热解或水解，进入反应

区后不至于太多造成逃逸率过大，或是尿素缺陷造成脱硝效

率过低。

3.6燃烧波动。当锅炉燃烧扰动时要及时根据脱硝反应

器进口的NOX含量对尿素量开展调整分配，防止氨逃逸率

3 / 6

【Word版本下载可任意编辑】

过大或是两侧偏差大，甚至因为调整不到位带来的环保超标

问题。

3.7喷氨格栅喷嘴堵塞。喷嘴堵塞将加剧氨逃逸的产生。

一般喷氨格栅喷嘴方向（氨气喷入方向）与烟气流向一样，

这样设计的优点是可防止高尘烟气直接冲击喷嘴而使高浓

度烟尘堵塞喷嘴。但喷嘴顺烟气方向也有一定的弱点，一是

氨气在混合阶段的停留时间短，与烟气的混合效果会明显弱

于逆烟气方向喷入；二是同方向布置也不能完全防止喷嘴堵

塞，在机组长时间运行的条件下，喷氨格栅上方烟道内钢支

架以及扰流管逐步积灰形成一定厚度后成片掉落，从而堵塞

正下方的喷嘴。因此可对喷嘴开展改良，在每个喷嘴上方安

装一把“小伞”，通过“小伞”的作用，将氨气同方向喷入

改为逆方向喷入，延长氨气在混合阶段的停留时间，加强与

烟气的混合，同时也防止了落灰堵塞喷嘴。

3.8流场分布不均。流场分布是脱硝烟气系统设计最核

心的部分。流场设计要解决2个问题，一是使烟气均匀地通

过催化剂层，二是使氨气尽快地与烟气均匀混合，其中解决

第2个问题更为重要。烟气通过催化剂的速度一般为4～

6m/s，而每层催化剂的高度一般约1米，这样每层催化剂

的反应时间仅0.2秒左右。因此，如果在催化剂层部分区域

存在氨气浓度过高，超过了脱硝需要，就会造成氨逃逸。流

场设计的思路可如下：在催化剂箱之前加强湍流，不开展烟

气导流；催化剂箱上方尽量保存足够大的空间，在这个区域

实现烟气均匀通过催化剂层，使氨气和烟气到达均匀混合。

3.9人为因素。加强脱硝系统流程的培训和学习，使运

4 / 6

【Word版本下载可任意编辑】

行人员都要熟悉脱硝调整的手段，及时发现问题，针对具体

问题具体解决，不要出现误操作，带来脱硝氨逃逸率过大和

环保超标问题。

4控制氨逃逸率的意义

煙气中不仅含有NOX气体，同时也存在着SO2，而我

们的脱硫装置一般布置在引风机出口后烟囱前，所以在脱硝

反应器内必然会存在大量的SO2气体。催化剂中的活性组

分钒在催化降解NOX的过程中，也会对SO2气体的氧化起

到一定的催化作用，将SO2氧化成SO3，而反应生成的SO3

与烟气中逃逸的氨反应生成硫酸氢铵和硫酸铵，其反应式如

下：

NH3+SO3+H2O→NH4HSO4

2NH3+SO3+H2O→（NH4芒果不能和什么一起吃 ）2SO4

在通常运行温度下，硫酸氢铵的露点为147℃，它以液

体的形式在物体表面凝聚或是液滴的形式分散于烟气中。液

态的硫酸氢铵是一种粘性很强的物质，在烟气中家长心声大全简短 会黏附飞灰。

同时，硫酸氢铵在低温下还具有吸体育教师工作计划 湿性，当从烟气中吸水会

对设备造成腐蚀，如果它在低温催化剂上形成，会造成催化

剂部分堵塞，增大催化剂压降或是造成催化剂失效。

所以当氨逃逸率过大会造成生成的硫酸氢铵的量过大，

大量的硫酸氢铵以液态形式在烟气或是脱硝反应器及空气

预热器烟气侧换热面，不仅仅是会造成催化剂层的失效以及

往后的烟气侧设备受热面堵塞，更会造成更大的严重问题，

腐蚀设备降低寿命，增大设备出力，造成空气预热器堵灰，

引风机的出力增加和抢风失速问题。

5 / 6

【Word版本下载可任意编辑】

风机出力的增加带来了厂用电率的增加，高负荷时出力

的缺陷造成负荷上的限制，影响机组效益。同时时有发生的

抢风失速问题不仅给风机本身带来伤害，也提高了机组运行

的不安全性，降低了经济效益。另外，脱硝区的硫酸氢铵的

腐蚀和积累，不仅会恶化降低催化剂使用寿命，同时也会带

来环保指标不合格的大问题，给机组运行带来了不确定性，

进而影响机组的经济效益。

由此可以看出脱硝氨逃逸率控制的重要性，一方面降低

氨逃逸率可以有效保护脱硝系统设备；另一方面在环保合格

的根底上降低逃逸率可以减少尿素的有效使用量，降低脱硝

系统运行成本，提高经济效益。

5结语

烟气脱硝装置中催化剂中毒、管路堵塞、设备腐蚀严重

等设备缺陷其根本原因是氨逃逸率高造成的。因此如何降低

氨逃逸量，是所有安装SCR脱硝装置机组所面临的问题，应

该予以高度重视，要通过技术改造、优化运行调整等方式来

降低氨逃逸率。

6 / 6