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氮氧化物(NOx)作為大氣污染的主要源頭之一,主要源自燃煤燃燒及化工生產。為應對這一問題,各大污染排放企業紛紛采用脫硝技術改造,以減少NOx的排放。目前,SCR、SNCR以及高分子脫硝技術是常用的脫硝手段。然而,在這些技術的運行過程中,氨逃逸成為了一個重要的考量因素。
氨逃逸指的是在生產過程中,氨的使用量超過實際需求,導致多余的氨隨著排污口排放到環境中。這一現象可以通過單位體積內氨的含量來表示,并被認為是影響SCR、SNCR系統運行的關鍵參數。
SCR、SNCR脫硝技術的核心原理是利用還原劑與氮氧化物發生還原反應,生成氮氣和水。液氨和尿素是常用的脫硝劑,但在還原過程中,不可避免地會產生過多的還原劑逃逸。這不僅會對設備造成損害,還會帶來經濟上的負擔。
氨逃逸的危害主要體現在以下幾個方面:
首先,對鍋爐及尾部受熱面造成損害。脫硝出口煙氣中的氨與SO3反應生成NH4HSO4和(NH4)2SO4,其中NH4HSO4具有較高的粘附性,容易堵塞空氣預熱器,腐蝕并污染蓄熱元件表面,導致空氣預熱器的腐蝕、堵塞和積灰,縮短機組運行周期,增加維護量和運行成本。此外,鍋爐水冷壁和省煤器也可能受到腐蝕和堵塞的影響。
其次,對布袋除塵器產生不良影響。脫硝裝置出口煙氣中的剩余氨與SO3反應生成的NH4HSO4會粘附在布袋除塵器的布袋上,導致布袋堵塞,增大布袋差壓,影響除塵效果,增加引風機電耗。嚴重時,甚至可能損壞布袋,影響機組效益和安全性。
再者,氨逃逸會導致脫硝劑耗量增大,降低脫硝裝置的經濟性。同時,硫酸氫銨在低溫下具有吸濕性,容易吸水并對設備造成腐蝕。如果硫酸氫銨在低溫催化劑上形成,會造成催化劑部分堵塞,增大催化劑壓降或導致催化劑失效,降低催化劑活性,進而使氨逃逸進一步增大,形成惡性循環。
最后,剩余氨氣排到大氣中會造成大氣的二次污染。盡管氨可以用于阻止NOx的排放,但氨本身的排放也會對環境造成污染。因此,控制氨逃逸是必要的。國家對脫硝技術的排放氨逃逸有明確的指標,要求控制在10ppm(8mg/Nm3)以下。
綜上所述,氨逃逸是脫硝技術改造中需要重點關注的技術指標。通過有效控制氨逃逸,不僅可以減少環境污染,還可以提高脫硝裝置的經濟性和安全性。