烟气脱硝除尘脱硫装置存在问题分析与改进探究

袁海燕

【摘  要】在我国为了有效促进经济的快速发展，对能源的使用率非常大。其中能源基本上都来源于煤炭的燃烧，但不可忽视的是煤炭燃烧必然产生各种有害气体，如NO、NO2、SO2等，这些气体进入空气会对自然环境以及人体产生污染和危害。因此，经过各专业研究人员的努力，烟气脱硝除尘脱硫装置在净化煤炭燃烧后的烟气问题中发挥了重要的作用。但受限于我国当前的装置设计能力，烟气脱硝除尘脱硫装置在使用过程中仍然存在诸多问题，需要提出并进行改进探究。

【关键词】烟气脱硝除尘脱硫装置;问题分析;改进探究

引言

近年来人们的生活质量与日俱增，也对直接影响自身健康状况生活环境的质量更加严格，对其中出现的问题也更加重视。很多电厂和化工厂都采用燃烧煤炭作为第一能源进行使用，燃烧就必然产生各种对空气有害的气体。因此，脱硝除尘和脱硫技术在工厂中非常关键。随着科学技术的发展和化工工艺的不断探索，我国在烟气脱硝除尘和脱硫技术使用方面成效显著。在本文的研究中作者对其中的技术进行详细的分析，找出其中出现的问题，并提出对应的措施。

一、烟气脱硝除尘脱硫装置存在的问题分析

脱硫脱硝目前有两个方面的区别：首先是脱除物质不一样，因此处理的工艺和所需药剂不同;其次，脱硫工艺目前相对成熟，而脱硝工艺还在改进中。因此，整个烟气脱硝除尘脱硫装置存在的问题主要集中在脱硝除尘方面。

（一）脱硝除尘工艺中存在的问题

1.炉内脱硝的腐蚀问题

现代化的脱硝工艺中需要在炉内加装选择性催化还原技术（SCR）装置，从而对省煤器的运行产生一定的影响。具体表现在使用安装SCR系统的脱硝工艺运行过程中烟气在各种催化剂的作用下形成高浓度的三氧化硫（SO3），其和烟气中的氨气（NH3）在炉内发生一定的化学反应，生成硫酸氢氨（NH4HSO4）。这种处于液体状态的NH4HSO4能将进入炉内的飞灰大量捕捉，并与其粒子有效结合，从而在炉内的传热零件中以融盐状的形式堆积，最终引起省煤器发生腐蚀或者被灰尘堵住，使省煤器及其相关机器无法正常运作。

2.催化剂出现堵灰问题

在煙气进入脱硝除尘装置的过程中需要在烟气中添加一定的催化剂，使烟气中的各种成分与其发生反应进行沉降。以蜂窝式的催化剂为例，在使用中有可能引发整个装置出现堵灰问题。具体的原因可能有：一是催化剂选择不合理，如孔径过小，不利于过大颗粒灰尘的良好通过;二是装置内的吹灰装置设计在工作时出现滞后，没有及时开展吹扫工作;三是装置系统设计存在一定的不合理问题，使催化剂反应场所的流场不够均匀，出现烟气涡流区域。这样进入装置内的烟气可能出现逆流，在一段时间的运行后就会在催化剂孔中挂灰并堆积。

（二）脱硫工艺中存在的问题

当前国内各种石化企业都根据自身生产情况安装了烟气脱硝除尘脱硫装置，各装置在脱硫工艺中也都会出现一定的腐蚀问题，但不同装置其腐蚀位置存在差异。通过调查可以发现烟气脱硝除尘脱硫装置在脱硫工艺中发生腐蚀的位置大多包含脱硫塔入口位置、静电除雾器位置、吸收塔顶端以及排烟筒位置等。具体的腐蚀反应主要有：

1.在脱硫塔入口位置也就是烟道入口及烟道经常出现稀硫酸腐蚀

该位置流经的烟气温度较高，进入干湿界面时高温烟气和吸收塔中的浆液接触发生冷却，其中的硫化物质会溶解到浆液中，并在装置表面结露，这些溶液属于强酸溶液。长时间的运行过程中装置内环境变差，继而腐蚀不锈钢装置。

2.静电除雾器位置出现腐蚀

很多烟气中都含有大量的SO3气体和水蒸气，通过除尘装置的过程中两者经常发生反应，形成一定的硫酸溶胶，从而为去除硫化气体增加难度。所以需要静电除雾器将这些物质集中捕集，从而对装置产生较为严重的腐蚀。

3.吸收塔顶端以及排烟筒位置的腐蚀

如上文所言，经过脱硫装置的脱除工作后，烟气中的绝大多数二氧化硫气体都被有效脱除。但三氧化硫和水蒸气反应形成的气溶性胶状物质依旧难以脱除，大多数的脱除率不足一半，从而在流经吸收塔顶端和排烟筒时会在其内壁形成稀硫酸，最终导致吸收塔顶端和排烟筒被硫酸腐蚀。

二、烟气脱硝除尘脱硫装置改进探究

从整体上看，我国石化企业的烟气脱硝除尘脱硫装置使用效果显著，其中可能出现的堵灰和腐蚀问题也都发生在局部位置。不管是脱硝除尘工艺还是脱硫工艺出现的问题，其原因基本上可以概括为三点：腐蚀环境比较复杂、装置相关结构的设计不够科学合理，在脱硫除尘工作中相关介质中含有的腐蚀性物质过多。针对这些原因应该有针对性的提出相关防护措施。

（一）脱硝除尘工艺问题的改进措施

首先，对于加装选择性催化还原技术的省煤器装置中出现的腐蚀问题，其解决方式可以选择有效避免SO3和NH3发生化学反应。具体表现在采取一定的手段加大对SO3转化率的控制，以及避免NH3的过分逃逸。此外，工作人员可以选择搪瓷元件作为省煤装置的传热器，这样有利于各种化学反应物的堆积，从而对良好的吹灰和灰尘清洗工作起到促进作用。

其次，对于催化剂的堵灰问题。企业应针对不同燃煤的种类挑选合适的催化剂孔径;同时在装置中安装良好的、反应灵敏的吹灰系统;为了保证具体的工作效率企业有必要在实际工作前进行一定的模拟实验，保证催化剂中流场持续均匀，不会再出现因为烟气逆流而造成的积灰问题。

（二）脱硫工艺中腐蚀问题的改进措施

第一，对于在脱硫塔入口位置也就是烟道入口及烟道经常出现的稀硫酸腐蚀问题应该采用科学的方式对烟气入口段的长度进行重新优化设计，使优化后的干湿交替区避免过分延长到烟道位置。此外，对于烟道的选择也应该选择更加合适的合金材料，如成分优良的不锈钢。在烟气进入脱硫塔前，为了避免高温与湿气相遇的强烈反应也应该采取一定的降温措施，控制烟气进入入口的温度不要过高。

第二，对于静电除雾器位置出现的腐蚀问题主要是生成的稀硫酸腐蚀以及电解腐蚀。因此，有必要根据实际的烟气成分分析状况，一方面可以更换更合适的阴极线材料，当前使用较多的为C-276。另一方面也可以采用无阴极固定器设计结构。

第三，对于吸收塔顶端以及排烟筒位置的腐蚀问题，其主要的优化方案也是进行工艺使用材料的优化更换。对于不同种类型的吸收塔中的两种除雾器，其中的有静种类消泡器喷淋管可选择不锈钢，无静电种类可以选择整体玻璃钢。针对排烟筒材料的选用则可优先选用型号为304L的不锈钢管或者型号为316L的不锈钢复合板制作成排烟筒。

三、结束语

我国作为一个工业大国，对煤炭的各种使用和探索工作的步伐不会停止，因而对燃煤产生的各种污染物的清除和转化工作亦需要不断强化。烟气脱硝除尘装置对各种污染物的排放轉化工作至关重要，也对有效改善我国大气质量起着积极的促进作用。本文通过详细研究了解该装置存在的各种问题，并提出有效的改进措施，希望能在今后更好的发挥烟气脱硝除尘脱硫装置的作用。

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（作者单位：昆岳互联环境技术（江苏）有限公司）