當(dāng)前國家對環(huán)境保護(hù)提出了高標(biāo)準(zhǔn)，越來越多的火力發(fā)電廠采用煙氣脫硝裝置來減少NOx氣體的排放，脫硝所用的還原劑主要采用的是液氨，所以在還原過程中不可避免的就會出現(xiàn)過多的還原劑剩余而帶來的氨逃逸率，不僅給設(shè)備和機(jī)組帶來了傷害，同時也會造成經(jīng)濟(jì)性上的影響。 
　1 煙氣脫硝系統(tǒng) 
　　我廠三期2×630MW機(jī)組都安裝了煙氣脫硝裝置，裝置布置在尾部煙道省煤器出口空 
　　氣預(yù)熱器進(jìn)口前，采用干法脫硝工藝，以尿素作為還原劑，加裝催化劑進(jìn)行選擇性催化還原法（SCR）對燃燒后的煙氣進(jìn)行脫硝處理，降低NOx的排放。 
　1.1 SCR法原理及流程 
　　SCR技術(shù)是還原劑（NH3、尿素）在催化劑作用下，選擇性的與NOx反應(yīng)生成N2和H2O，主要反應(yīng)如下： 
　　SCR脫硝系統(tǒng)包括催化劑反應(yīng)器、氨儲運(yùn)系統(tǒng)、氨噴射系統(tǒng)及相關(guān)的測試控制系統(tǒng)。因為我廠是燃煤鍋爐，煙氣中含塵量比較大，所以催化劑分三層被安裝在反應(yīng)器的箱體內(nèi)，垂直布置，煙氣自上而下流動，而尿素溶液被熱風(fēng)霧化后經(jīng)過噴射系統(tǒng)進(jìn)入反應(yīng)器。 
　　采用該種脫硝工藝和布置方式，優(yōu)點就是脫硝效率高，煙氣溫度高也滿足催化劑的反應(yīng)要求，但是缺點就是煙氣中飛灰含量高，對催化劑防磨損、堵塞及鈍化性能要求高，投資和操作費(fèi)用大，增加了成本，同時也存在著NH3的泄露問題。 
　1.2 參數(shù)設(shè)計及主要偏差因素 
　　結(jié)合實際設(shè)計所用的材料和流程，脫硝工程施工單位和我廠共同做出了一些運(yùn)行中規(guī)定的參數(shù)要求和規(guī)定值，另外具體實際生產(chǎn)中遇到的問題對設(shè)計值也有所影響和沖擊，需要不斷地進(jìn)行糾正尋找合理值。 
　1.2.1 參數(shù)設(shè)計要求 
　　針對于脫硝工藝確定的一些參數(shù)要求：煙氣溫度、脫硝效率、氨逃逸率、脫硝系統(tǒng)進(jìn)出口的NOx含量等。詳細(xì)情況參加下表： 
　1.2.2 主要偏差因素 
　　表一中給出的數(shù)據(jù)僅為脫硝系統(tǒng)安裝時的設(shè)計值，對于實際安裝和投入生產(chǎn)運(yùn)行后往往很多都無法達(dá)到設(shè)計要求的，像催化劑、脫硝效率、脫硝系統(tǒng)進(jìn)出口NOx含量、尿素溶液霧化熱風(fēng)溫度、脫硝設(shè)備年運(yùn)行小時數(shù)、氨逃逸率問題。 
　　催化劑沒有像設(shè)計中安裝3層而是僅僅安裝了中下兩層，上層沒有安裝，另外壽命問題，因為催化劑價格的原因，我廠#6爐從11年底脫硝投入今歷時三年多均未更換過催化劑，催化劑嚴(yán)重老化，達(dá)到使用壽命上限。 
　　脫硝效率從投入以來都無法達(dá)到設(shè)計值的80%，一方面是因為熱控邏輯上測點的不準(zhǔn)確造成的計算問題，另一方面確實是難以很好的控制住脫硝進(jìn)出口的NOx含量來達(dá)到脫硝效率合格，所以運(yùn)行中往往采用各種調(diào)整盡量降低進(jìn)口NOx含量，但是出口含量又沒有很好改觀下，這樣就會使效率計算值低于設(shè)計值。 
　　尿素溶液在進(jìn)入反應(yīng)器前要經(jīng)過熱風(fēng)霧化分解，我廠熱風(fēng)來源為熱一次風(fēng)母管來的接近300℃的熱一次風(fēng)經(jīng)過電加熱器加熱到350℃以后在熱解爐中對尿素溶液進(jìn)行霧化分解，但是因為負(fù)荷、電加熱器或是環(huán)境溫度問題，造成熱風(fēng)溫度偏低，甚遠(yuǎn)低于設(shè)計值。 
　　氨逃逸率是影響SCR系統(tǒng)運(yùn)行的一項重要參數(shù)，實際生產(chǎn)中通常是多于理論量的氨被噴射入反應(yīng)器，反應(yīng)后在煙氣下游多余的氨稱為氨逃逸率，逃逸率是通過單位體積內(nèi)氨含量來表示的。為了達(dá)到環(huán)保要求，往往需要一定過量的氨，所以也對應(yīng)著會有一個合適的氨逃逸率值，該值設(shè)計為不大于3ppm，但是往往運(yùn)行實際中偏大。 
　2 氨逃逸率的控制 
　　要想控制好氨逃逸率，就必須要了解影響氨逃逸率的一些因素，才能從運(yùn)行調(diào)整和設(shè)備上做出改變來控制氨逃逸率。 
　2.1 影響因素 
　　在脫硝過程中由于氨的不*反應(yīng)，SCR脫硝過程中氨逃逸是難免的，逃逸率也會隨著時間發(fā)生改變，主要有以下因素： 
　　（1） 注入氨流量分布不均； 
　　（2） 煙氣溫度； 
　?。?） 催化劑老化，甚壽命達(dá)到上限； 
　　（4） 脫硝反應(yīng)區(qū)堵塞； 
　?。?） 尿素?zé)峤怙L(fēng)溫度偏低、風(fēng)量偏??； 
　?。?） 尿素溶液量； 
　　（7） 燃燒波動； 
　　（8） 人為因素。 
　　以上因素主要是在運(yùn)行調(diào)整中遇到的居多，對于設(shè)備上的其他因素在這里不給于過多探討和研究了，主要是因為已經(jīng)選定的設(shè)計好的脫硝工藝，就不做討論了。 
　2.2 如何控制 
　?。?）對于氨流量分布不均造成的逃逸率偏差，可以通過調(diào)整熱解爐出口的調(diào)節(jié)閥分配去兩側(cè)反應(yīng)器的量，或是就地手動調(diào)整去各反應(yīng)器的手動門來矯正氨流量不均的問題，但是后者往往采用較少，比較麻煩，前者效果明顯。 
　　（2）煙氣溫度決定著催化劑的效果，進(jìn)而影響著反應(yīng)效果決定著逃逸率的大小。本脫硝工藝所選用的催化劑在300～420℃范圍為佳，所以要根據(jù)鍋爐負(fù)荷和燃燒情況在滿足的條件下維持煙氣溫度在佳范圍內(nèi)，一旦因為負(fù)荷問題或是事故情況下要及時進(jìn)行干預(yù)，保證煙氣溫度，除非達(dá)到脫硝保護(hù)邏輯設(shè)定的解列值除外。 
　　（3）催化劑存在著使用壽命，一旦使用時間過長老化，催化效果就會差，脫硝反應(yīng)也會變差，在為保證環(huán)保合格的情況下大量pen尿素就會造成氨逃逸率增加，所以當(dāng)催化劑老化時要及時在停機(jī)大小修時進(jìn)行更換，保證逃逸率合格的同時，也能更好做好環(huán)保。另外催化劑層數(shù)少了，要增加設(shè)計值。 
　?。?）燃煤鍋爐，脫硝反應(yīng)區(qū)處在高灰塵區(qū)，不可避免的會在反應(yīng)區(qū)積累灰塵，積灰將會使反應(yīng)變差，逃逸率增加。而爐本體的吹灰往往不會有很好的效果，所以我們就要在反應(yīng)區(qū)另外增加吹灰器，我廠采用的是聲波吹灰器，布置于催化劑層，但是吹灰間隔時間久，另外因為使用的是儀用壓縮空氣所以往往壓力稍低，疏水不及時，造成聲波吹灰器效果不好。可以增加吹灰次數(shù)；提高吹灰氣源壓力；經(jīng)常性的對氣源罐進(jìn)行疏水；每次脫硝投入或是機(jī)組啟動開啟風(fēng)煙系統(tǒng)前要先啟動聲波吹灰器；運(yùn)行中也要檢查吹灰器工作正常。 　?。?）尿素的霧化分解情況對于脫硝反應(yīng)很明顯，也直接決定著氨逃逸率，而尿素能否充分的霧化分解和熱風(fēng)溫度及風(fēng)量成正比關(guān)系。具體辦法：對于熱風(fēng)溫度，當(dāng)風(fēng)量足夠時，可適當(dāng)降低一些使經(jīng)過電加熱器后熱風(fēng)溫度不太低，也可以通過提高熱一次風(fēng)溫度；而對于熱風(fēng)風(fēng)量，設(shè)計值是不低于3200 Nm3/h，必須嚴(yán)格執(zhí)行，如果風(fēng)量測點出現(xiàn)問題造成不準(zhǔn)失去參考時要及時處理，保證風(fēng)量不低于設(shè)計值，適當(dāng)?shù)脑跓犸L(fēng)溫度不低和一次風(fēng)母管壓力足夠的情況下增加熱風(fēng)量。 
　　（6）由于設(shè)計上采用的尿素溶液的濃度已經(jīng)確定，在不改變尿素溶液濃度的情況下，運(yùn)行人員就要調(diào)整好尿素溶液量，保證尿素能夠充分霧化分解，進(jìn)入反應(yīng)區(qū)后不于太多造成逃逸率過大，或是尿素不足帶來環(huán)保不合格。 
　?。?）當(dāng)鍋爐燃燒擾動時要及時根據(jù)脫硝反應(yīng)器進(jìn)口的NOx含量對尿素進(jìn)行調(diào)整分配，防止氨逃逸率過大或是兩側(cè)偏差大，甚因為調(diào)整不到位帶來的環(huán)保超標(biāo)問題。 
　?。?）加強(qiáng)脫硝系統(tǒng)流程的培訓(xùn)和學(xué)習(xí)，使運(yùn)行人員都要熟悉脫硝調(diào)整的手段，及時發(fā)現(xiàn)問題，針對具體問題具體解決，不要出現(xiàn)誤操作，帶來脫硝氨逃逸率過大和環(huán)保超標(biāo)問題。 
　　以上是一些針對具體問題在運(yùn)行上可以采用的調(diào)整手段，但是對于具體手段可以做出的操作就是運(yùn)行的常規(guī)性調(diào)整操作，可以參考各人自己的調(diào)整方法。 
　3 氨逃逸率的影響 
　　煙氣中不僅含有NOx氣體，同時也存在著SO2，而我們的脫硫裝置一般布置在引風(fēng)機(jī)出口后煙囪前，所以在脫硝反應(yīng)器內(nèi)必然會存在大量的SO2氣體。催化劑中的活性組分釩 
　　在催化降解NOx的過程中，也會對SO2氣體的氧化起到一定的催化作用，將SO2氧化成SO3，而反應(yīng)生成的SO3與煙氣中逃逸的氨反應(yīng)生成硫酸氫銨和硫酸銨，其反應(yīng)式如下： 
　　生成的硫酸氫銨通常運(yùn)行溫度下，露點為147℃，它以液體的形式在物體表面凝聚或是液滴的形式分散于煙氣中。液態(tài)的硫酸氫銨是一種粘性很強(qiáng)的物質(zhì)，在煙氣中會黏附飛灰。同時，硫酸氫銨在低溫下還具有吸濕性，當(dāng)從煙氣中吸水會對設(shè)備造成腐蝕，如果它在低溫催化劑上形成，會造成催化劑部分堵塞，增大催化劑壓降或是造成催化劑失效。 
　　所以當(dāng)氨逃逸率過大不好好控制的話會造成生成的硫酸氫銨過于量大，大量的硫酸氫銨以液態(tài)形式在煙氣或是脫硝反應(yīng)器及以后的空氣預(yù)熱器煙氣側(cè)換熱面，不僅僅是會造成催化劑層的失效以及往后的煙氣側(cè)設(shè)備受熱面堵塞，更會造成更大的嚴(yán)重問題，腐蝕設(shè)備降低壽命，增大設(shè)備出力，造成空氣預(yù)熱器堵灰，這些在我廠#6爐出現(xiàn)過多次問題，因為逃逸率過大造成的大量硫酸氫銨生成，使得當(dāng)前脫硝調(diào)整難于控制經(jīng)常造成環(huán)保超標(biāo)，同時空氣預(yù)熱器的堵灰也帶來了更多的問題，一次風(fēng)機(jī)及引風(fēng)機(jī)的出力增加和搶風(fēng)失速問題，給運(yùn)行帶來了危機(jī)。 
　　風(fēng)機(jī)出力的增加帶來了廠用電率的增加，高負(fù)荷時出力的不足造成負(fù)荷上的限制，影響機(jī)組效益。同時時有發(fā)生的搶風(fēng)失速問題不僅給風(fēng)機(jī)本身帶來傷害，也增加了機(jī)組運(yùn)行的不安全性，降低了經(jīng)濟(jì)效益。另外，脫硝區(qū)的硫酸氫銨的腐蝕和積累，不僅會惡化降低催化劑使用壽命，同時也會帶來環(huán)保指標(biāo)不合格的大問題，給機(jī)組運(yùn)行帶來了不確定性，進(jìn)而影響機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。 
　　由此可以看出脫硝逃逸率控制的重要性，本身在環(huán)保合格的基礎(chǔ)上降低逃逸率也可以減少尿素的有效使用量，尿素本身作為無毒的脫硝還原劑成本就很高，少用就可以帶來了經(jīng)濟(jì)上的利益化。 
　4 結(jié)語 
　　本文針對火電廠脫硝提出了一些自己在運(yùn)行工作中如何控制氨逃逸率的建議，并結(jié)合實際中遇到的問題闡述了氨逃逸率控制對電廠運(yùn)行中設(shè)備和經(jīng)濟(jì)性上的影響，肯定還有不足需要再探索再提升。