氮氧化物（NOx）的排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，而由于歷史原因或者設(shè)計(jì)原因，電廠NOx的排放達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)，主要原因是SCR脫硝系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中存在各種流場(chǎng)、NOx濃度偏差，以及催化劑的問題。本文主要分析脫硝常見問題并提供可行建議。

氮氧化物（NOx）是重要的大氣污染物，煤燃燒是NOx的重要來源之一。在反應(yīng)器出口有一套NOx監(jiān)測(cè)儀表，在脫硫吸收塔出口，煙囪入口也有一套NOx監(jiān)測(cè)儀表。在實(shí)際運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)許多情況，NOx濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)煙囪入口數(shù)值與反應(yīng)器出口數(shù)據(jù)不一致，偏差較大；反應(yīng)器兩側(cè)NOx濃度監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不一致，偏差較大；NOx排放濃度達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn)；空預(yù)器堵塞；催化劑中毒。

1、流場(chǎng)問題及解決方案電廠出現(xiàn)以下問題都是脫硝流場(chǎng)的原因

1.1脫硝SCR反應(yīng)器進(jìn)出口煙道A、B側(cè)的NOx濃度測(cè)量偏差大；

1.2脫硝SCR出口煙道A、B側(cè)的NOx濃度與煙囪入口的NOx濃度測(cè)量偏差大；

1.3脫硝SCR反應(yīng)器進(jìn)出口流場(chǎng)分布均勻性差，噴氨流場(chǎng)分布均勻性差。解決方案若實(shí)際平均濃度偏差不大，符合偏差士10%的標(biāo)準(zhǔn)，則原因分析為：儀表測(cè)量準(zhǔn)確性問題；測(cè)點(diǎn)分布問題。若偏差較大，需要對(duì)脫硝系統(tǒng)進(jìn)出口、空預(yù)器進(jìn)口、煙囪入口等位置的煙氣流場(chǎng)、速度場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，了解煙道內(nèi)真實(shí)的煙氣流速、NOx和NH3濃度分布情況，提出SCR出口與煙囪入口NOx濃度偏差大的整改意見，通過實(shí)施整改措施并對(duì)脫硝系統(tǒng)運(yùn)行方式、噴氨格柵等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以消除偏差、提高系統(tǒng)脫硝性能。

（1）脫硝系統(tǒng)流速場(chǎng)、濃度場(chǎng)、煙氣成分測(cè)試。在機(jī)組600MW、5OOMW、400MW、300MW負(fù)荷工況下，控制正常噴氨流量，按等截面網(wǎng)格法原則劃分測(cè)點(diǎn)，SCR反應(yīng)器入口視lJ點(diǎn)數(shù)10（孔）X6（點(diǎn)）、出口煙道視lJ點(diǎn)數(shù)5（孔）X6（點(diǎn)）；試驗(yàn)前通過拉場(chǎng)確定最佳測(cè)試點(diǎn)，煙氣測(cè)試中將各點(diǎn)與煙氣分析儀相連，分析CO、CO2、02、NO等主要?dú)怏w成分。試驗(yàn)中涉及煙氣成分均為標(biāo)態(tài)、干基、6%氧氣狀態(tài)之下，其中CO、CO2、02、NO均由煙氣分析儀進(jìn)行分析，分析影響時(shí)間均在90s以內(nèi)，可快速、準(zhǔn)確的測(cè)試上述氣體成分。利用網(wǎng)格法測(cè)試脫硝SCR反應(yīng)器進(jìn)出口、空氣預(yù)熱器入口、煙囪入口位置的NO、NH3濃度場(chǎng)和600MW、300MW工況下速度場(chǎng)情況，分析SCR反應(yīng)器進(jìn)出口和煙囪入口的速度和NO、NH3的分布情況，

（2）噴氨優(yōu)化調(diào)整：根據(jù)數(shù)值模擬優(yōu)化結(jié)果，在機(jī)組滿負(fù)荷下，在設(shè)定脫硝效率約80%條件下，根據(jù)反應(yīng)器出口截面的NO濃度分布，對(duì)反應(yīng)器進(jìn)口的AIG噴氨格柵的手動(dòng)蝶閥開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，最大限度提高反應(yīng)器出口的NO分布均勻性。調(diào)整完畢后，降負(fù)荷至450MW，驗(yàn)證均勻性。

2、空預(yù)器堵塞原因及解決方案

2.1由于燃煤煤質(zhì)硫分及灰分增加、同時(shí)脫硝設(shè)施運(yùn)行不正常導(dǎo)致氨逃逸值增加。形成NH4HSO4的量增加。引起空預(yù)器堵塞的主要物質(zhì)就是NH4HSO4。液態(tài)的硫酸氫氨有粘性，很容易附著在空預(yù)器的換熱元件上，造成空預(yù)器堵塞。空預(yù)器堵塞的主要原因是氨逃逸形成NH4HSO4粘附在空預(yù)器冷端壁面。

導(dǎo)致氨逃逸的原因有：煙氣量測(cè)量不準(zhǔn)，導(dǎo)致過量噴氨；主要解決方案主要有：

（1）校準(zhǔn)SCR測(cè)量系統(tǒng)，加強(qiáng)脫硝設(shè)施的運(yùn)行管理，嚴(yán)格控制噴氨量，校對(duì)脫硝調(diào)整噴氨調(diào)節(jié)閥；

（2）調(diào)整空預(yù)器吹灰，包括吹灰步進(jìn)時(shí)間和吹掃行程，增加吹掃換熱元件覆蓋面；

（3）對(duì)于堵塞嚴(yán)重的空預(yù)器，實(shí)施新型化學(xué)清洗，使空預(yù)器蓄熱元件表面更加光滑，減緩NH4HSO4沉積和積灰進(jìn)程。

3、催化劑問題及解決方案催化劑常見問題主要有

3.1催化劑磨損

（1）催化劑的磨損與飛灰的濃度和流速成正比。飛灰濃度越大，表明煙氣中灰量越多，灰粒撞擊的次數(shù)越多，引起的磨損越嚴(yán)重；

（2）脫硝反應(yīng)器內(nèi)部煙氣流場(chǎng)分布不均勻，局部地區(qū)造成飛灰濃度集中和局部區(qū)域流速過大，易引起催化劑局部嚴(yán)重磨損；

3.2催化劑堵灰主要原因是銨鹽以及飛灰的小顆粒沉積在催化劑的小孔中。過量噴氨會(huì)導(dǎo)致銨鹽的形成。煙氣速度不均勻，才在煙氣流動(dòng)低速區(qū)或者死角，將導(dǎo)致飛灰沉積，造成催化劑堵灰；

3.3催化劑中毒主要是由于堿金屬、堿土金屬、重金屬離子導(dǎo)致催化劑中毒。如果堿金屬離子直接與催化劑接觸，會(huì)使催化劑活性逐漸降低。其機(jī)理是吸附在催化劑活性位置上的堿金屬離子占據(jù)了催化劑表面酸性位，降低了催化劑活性。飛灰中游離CaO與SO3反應(yīng)形成的CaSO4可吸附在催化劑表面，從而阻止了反應(yīng)物向催化劑表面擴(kuò)散并進(jìn)人催化劑內(nèi)部。

砷中毒主要是由煙氣中的氣態(tài)AS2O3引起的。AS2O3擴(kuò)散進(jìn)人催化劑內(nèi)部孔道中，并在催化劑的毛細(xì)孔中發(fā)生毛細(xì)凝結(jié)，或者與催化劑的活性位發(fā)生反應(yīng)從而引起催化劑活性降低。但是在液態(tài)排渣鍋爐中由于靜電除塵器后的飛灰再循環(huán)，催化劑砷中毒是一個(gè)嚴(yán)重的問題。解決方案：

方案一：購買新催化劑。脫硝催化劑是脫硝系統(tǒng)的核心部件，并且催化劑的成本很高，每立方米標(biāo)價(jià)達(dá)3萬元左右，以一臺(tái)600MW的燃煤機(jī)組為例，初裝時(shí)2+1布置，目前多數(shù)布置兩層，需要45立方左右的催化劑，約占整個(gè)脫硝工程造價(jià)的40%左右。且催化劑的使用壽命較短，使用壽命一般在3年需要進(jìn)行加裝或換裝。一臺(tái)600MW機(jī)組每次更換一層催化劑費(fèi)用約60萬元，費(fèi)用較高。且對(duì)廢舊催化劑處理也需要一定的費(fèi)用，另外廢舊催化劑屬于危險(xiǎn)固體廢物，對(duì)環(huán)境危害較大。所以此種方法不是最優(yōu)方案。

方案二：催化劑再生。催化劑再生就是對(duì)廢舊催化劑進(jìn)行評(píng)估，如果存在再生價(jià)值則通過清洗、再生恢復(fù)其活性。目前常用的再生技術(shù)有水洗再生、酸液處理、熱還原再生等。

結(jié)束語

（1）由于流場(chǎng)問題會(huì)導(dǎo)致NOx濃度測(cè)量偏差大，可以進(jìn)行流場(chǎng)模擬試驗(yàn)，通過實(shí)施整改措施并對(duì)脫硝系統(tǒng)運(yùn)行方式、噴氨格柵等進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以消除偏差、提高系統(tǒng)脫硝性能。

（2）由于氨逃逸導(dǎo)致的空預(yù)器堵塞可以通過嚴(yán)格控制噴氨量，對(duì)脫硝調(diào)整噴氨調(diào)節(jié)閥的方法來改善。

（3）催化劑磨損和中毒直接影響脫硝效率，推薦通過催化劑再生的方法恢復(fù)活性，這樣可以節(jié)約成本，減小環(huán)境污染。

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