燃煤电厂烟气脱硝氨逃逸的分析与研究

高瑞飞，翟鹏霄，田明

（1.建投邢台热电有限责任公司，河北 邢台 054000；2.邢台职业技术学院，河北 邢台 054000）

当前，由于国家环保形势的严峻，加上京津冀地区持续的雾霾天气，国家对华北地区的超低排放提出了更高的要求。NOx作为电厂烟气中的主要污染物，须要经过烟气脱硝后才能排入大气中。其中选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）成为电厂烟气脱硝的主要技术措施。选择性催化还原法（SCR）的优点是技术相对已经成熟，脱硝的效率高，维护人员工作量小，设备可靠性高[1]。

1 SCR 烟气脱硝工作原理

在290～400 ℃温度及催化剂V2O5作用下，NH3选择性将NO 和NO2还原成N2，并且不发生NH3与O2的反应，提高N2的选择性，减少NH3的用量。反应的化学方程式如下：

4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O；

8NH3+6NO2=7N2+12H2O；

4NH3+3O2=2N2+6H2O；

4NH3+5O2=4NO+6H2O；

2NH3↔N2+3H2。

氨逃逸现象的发生是由于部分NH3未能参加反应，随烟气排放。同时在这个过程中也会进行一些副反应，例如V2O5在催化降解NOx的过程中，也会催化SO2的氧化。

2 氨逃逸原因分析

2.1 SCR 催化剂失活

SCR 催化剂的活性受诸多因素的影响，其中包括砷中毒、碱金属中毒和重金属中毒等，外界因素中机械冲蚀、颗粒堵塞和高温同样会影响催化剂的活性。因此，机组在运行时，应当对燃煤中的砷、碱等金属等进行监测分析，并采取洗脱等措施，同时控制一次风量避免过分的对催化剂冲蚀。

2.2 烟气温度

烟气温度为300～420 ℃时是NH3和NOx的最佳反应条件，烟气的温度主要影响催化剂的使用效果，进一部影响氨的逃逸率。温度过低时，NH3无法全部与NOx反应。所以要控制好烟气温度，须要严格配煤，保证煤质，值长以及锅炉监盘人员都必须及时了解煤质情况，输煤值班员和煤化验员必须定期向值长汇报煤质情况[2]。

2.3 燃烧影响

NOx的生成受燃烧调整、供氧量、磨煤机运行方式、二次风门的大小、NOx风门的大小、一次风中煤粉浓度等因素影响。合理使用 NOx风，根据锅炉燃烧情况及时调整 NOx风门大小。在工况相同的情况下，NOx风门大小影响烟气中的NOx生成量。

3 降低氨逃逸的措施

3.1 定期更换V2O5催化剂

V2O5催化剂的使用年限为5～6年，脱硝设备运行到一定周期后催化剂活性会逐渐降低，导致脱硝效率减小，氨逃逸率增加。因此为了保证烟气氮氧化物在允许的排放标准内，应利用机组大小修时，对V2O5催化剂进行清洗或更换，在保证逃逸率合格的同时，也能使NOx排放符合国家要求。

3.2 控制好烟气的温度

烟气温度为300～420 ℃时是NH3和NOx的最佳反应条件，要控制好烟气温度，须要严格配煤，保证煤质，值长以及锅炉监盘人员都必须及时了解煤质情况，输煤值班员和煤化验员必须定期向值长汇报煤质情况。如长时间烟气温度达不到要求，应联系省调申请涨负荷[3]。

3.3 优化喷氨调节品质

NH3喷氨格栅不均匀，将直接导致氨气与NOx无法充分接触反应，造成氨逃逸。应当每半年在线调节一次喷氨格栅均匀性，并且做催化剂性能测试实验，要求无论在什么工况下，经过喷氨格栅后，氨气应该均分分布。

3.4 优化自动调节方式

合理的自动调节满足NOx的排放要求，减少超量排放次数，并且降低氨逃逸率，使喷入NH3能够及时和NOx反应。因此，如果存在由于出口NOx波动较大或者催化剂原因导致控制效果不能满足要求，可以从以下几点改善调节品质。

1）改变调节器参数。

2）吹灰工作按规定进行，不得停止蒸汽吹灰。

3）采用能够更快速预测NOx变化的信号，例如燃料量、氧量。

4）严格控制一、二次风比及一次风与煤量的配比，严禁超限运行。

5）启停磨煤机时操作应缓慢，防止给煤量、风量大幅波动。

6）低负荷须停运磨煤机时，保证炉内动力工况平衡。

4 结束语

通过分析氨逃逸情况出现的原因，结合实际总结出一些调整经验和处理措施。本文中难免有一些不成熟的观点，需要进一步改进和探索。在今后工作中，通过进行喷氨分布均匀性试验、喷氨适应性调整试验方式，以期能够得到更好的数据和改造，为降低氨逃逸率和氮氧化物排放得到更好的数据支撑。