关于SNCR脱硝工程对静电除尘影响的探讨

（广州怡地环保实业总公司，广东 广州 510030）

关于SNCR脱硝工程对静电除尘影响的探讨

黄家雄

（广州怡地环保实业总公司，广东 广州 510030）

SNCR作为优秀的脱硝技术，被各种高污染企业所使用，但新系统的加入对锅炉的稳定运行提出了挑战。本文根据目前已投入运行的多台SNCR系统的研究基础上，分析SNCR系统对静电除尘系统的影响，并提出解决建议，希望本文所做的工作能对SNCR脱硝技术的推广起到积极影响。

SNCR；脱硝工程；静电除尘；影响

随着《锅炉大气污染物排放标准》GB 13271-2014新标准的出台，对我国高污染行业，例如火电、钢铁、有色金属及水泥等企业在生产过程中产生的废气提出了更高的环保治理要求，在进行高效的脱硝治理的同时，也要提高粉尘治理效率。目前锅炉的粉尘治理形式主要有静电除尘、布袋除尘及电袋复合式除尘等，脱硝的治理形式有低氮燃烧、SNCR、SCR和SNCR-SCR混合法等。因此通过SNCR和静电除尘工艺治理废气的锅炉数目众多，但这些锅炉在实际使用中会遇到这种情况：投运SNCR系统后，静电除尘器处理效率下降，而停运SNCR系统后，除尘器电流回升、处理效率恢复正常。

为保证静电除尘器的稳定运行，提高SNCR系统运行水平，加强企业使用SNCR脱硝技术信心，有必要针对上诉情况进行分析，并提出解决建议。

一、影响静电式除尘器处理效果的因素

烟尘性质对除尘效率的影响。（1）粉尘的比电阻，比电阻值小的粉尘其导电性能好。比电阻大的粉尘容易导致电能消耗增加，除尘性能恶化；（2）烟气湿度，烟气湿度能改变粉尘的比电阻；（3）烟气温度，气体温度越高，其密度越低，电离效应加强，击穿电压下降，火花放电电压也下降；（4）烟气成分，不同的气体成分对静电除尘器的伏安特性及火花放电电压影响甚大；（5）烟气压力，仅考虑烟气压力，放电电压与气体压力保持一次线性（正比）关系；（6）粉尘浓度，粉尘离子越多，电晕电流下降。当含尘浓度达到某一极限值时，发生电晕闭塞，除尘效率显著下降；（7）粉尘粒径分布，粒径一定范围内越大，除尘效率越高；（8）粉尘密度，堆积密度小的粉尘，，除尘效率低。

二、SNCR脱硝技术对烟气成分的影响

目前SNCR可以使用氨水、尿素等作为还原剂，在正确的温度窗口下，还原剂发生一系列的化学反应，最后生成无害的N2、H2O或CO2气体。

采用氨水作为还原剂，发生主要的化学反应方程式为：

4 NH3+ 4NO+ O2→4N2+6H2O

4 NH3+ 2NO+ 2O2→3N2+6H2O

8 NH3+ 6NO2→7N2+12H2O

采用尿素作为还原剂，发生的主要化学反应方程式为：

CO（NH2）2→NH3+HNCO

HNCO+H2O→NH3+ CO2

4 NH3+ 4NO+ O2→4N2+6H2O

4 NH3+ 2NO+ 2O2→3N2+6H2O

8 NH3+ 6NO2→7N2+12H2O

SNCR系统在理想环境下运行，不仅不会对静电除尘器产生不良影响，反而在一定程度上增加了静电除尘器的处理效率。但在实际工程中，由于设计的不合理、监控手段未到位、运行技术差、煤种改变或炉膛故障等原因，导致还原剂投入量过多，出现氨逃逸。多余的氨会与烟气中的硫化物发生反应，当氨逃逸不严重时生成NH4HSO4，当氨逃逸严重生成（NH4）2SO4，反应公式如下：

2 NH3+2SO2+O2+2H2O=2NH4HSO4（反应1）

4 NH3+2SO2+O2+2H2O=2（NH4）2SO4（反应2）

反应1生成的硫酸氢铵在200多摄氏度下呈液态，具有强腐蚀性、强黏性。硫酸氢铵容易与烟气中粉尘粘合，使小颗粒凝并成大颗粒而提高细微颗粒的凝并能力，降低烟尘表面比电阻值，在少量的情况下有助提高电除尘器的除尘效率，但由于硫酸氢铵强粘附性，如果大量的硫酸氢铵在与灰尘结合后黏附在电除尘器的极板或极线上，则极难掉落或振打下来，影响灰尘荷电，严重时导致电流降低、设备严重腐蚀；

反应2生成的硫酸铵在400多摄氏度是固体粉末态，增加了进入静电除尘烟气的粉尘浓度，加重了电除尘器的处理负荷，在其他条件不变的情况下，静电除尘器就要缩短清灰周期，否则在烟气湿度增加的条件下，灰尘容易粘结在阴极线和阳极板上，特别是在锅炉吹灰和空热气吹灰期间由于排烟温度的降低，更容易带来粘结，从而引起除尘器供电异常，处理效率。

三、建议

综上分析，只要控制好脱硝过程的化学反应，减少氨逃逸，就可避免SNCR对静电除尘器的产生不良影响，同时还可以降低SNCR运行成本。为减少氨逃逸，可以从以下几方面着手：

1 确保还原剂投入的温度窗口，SNCR最佳温度窗口是850℃～1100℃，喷射点的选点应考虑了锅炉运行负荷的改变、煤种的改变所发生的改变。

2 把锅炉负荷参数输入SNCR系统，作为还原剂喷射量控制的参数，提高SNCR系统反应时间。

3 加强氨逃逸在线检测结果的代表性、准确性，并将监测结果输入SNCR系统，同时作为还原剂喷射量控制参数，且应该在长期运行过程中对数值进行进一步分析，结合锅炉负荷参数进行控制优化。

4 优化还原剂输送方式，通过定流量、变浓度方式输送还原剂，降低工艺水、工艺气带来的影响。

5 选用优质喷枪，保证长期运行的雾化效果，并做好喷枪保护措施、加装挡尘、挡雨盖，减少喷枪故障。

6 提高静电除尘器运行操作水平，在SNCR系统投入时，应缩短除尘器清灰周期、及时调整电流、电压，保证静电除尘器处理效率。

结语

SNCR作为优秀的脱硝技术，具有投资经济、操作便利、运行高效等优点，但SNCR的引入也给锅炉带来一系列新的问题，要想解决这些问题，不单要在SNCR系统设计质量上把关，在SNCR系统设备上把关，还要加强SNCR和其他系统的互动，把SNCR作为锅炉的一部分一起运行。只有消除了系统的不良影响，SNCR技术才能得到更好的推广。

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