烟气脱硫脱硝逃逸氨气监测

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流程工业是节能减排的重点领域，特别是电力、钢铁、水泥、建材，以及石油化工的燃煤锅炉、工业炉窑等固定污染源烟气排放的二氧化硫、氮氧化物是重点控制对象。燃煤锅炉及工业炉窑烟气的脱硝工艺大多采用选择性催化还原法（SCR），以及非选择性催化还原法（SNCR）等，脱硝工艺采用NHX基还原剂，如氨、尿素；在催化剂作用下氨和氮氧化物反应生成氮和水。因此，脱硝反应过程中，要严格控制加氨量和监测烟气中微量的逃逸氨。

烟气脱硝微量氨逃逸监测技术

选择性催化还原法（SCR）

SCR法是在固体催化剂存在下，利用各种还原气体和NOX反应使之转化为N2的方法，以NH3作还原剂时，金属氧化物（如：V2O5/MnO2等）是最常用的SCR工业催化剂。

该技术具有脱氮效率高（标准规定不低于80%，实际可达90%以上）、反应温度较低（573~753K）、催化剂不含贵金属、寿命长等优点，是目前被认为是最好的固定污染源烟气脱硝技术，并已在燃煤电厂烟气脱硝得到广泛应用。SCR的基本反应过程是：

4NO+4 NH3+ O2 =4N2+6 H2O

2NO2+4NH3=3N2+6H2O

SCR可能存在的问题如下：

氨泄漏，未反应的氨排出系统，造成二次污染。HJ562-2010《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性催化还原法》标准规定：SCR法的氨逃逸量应控制在2.5mg/m3。

当燃用高硫煤时，烟气中部分SO2将被氧化成SO3。标准规定SO2 /SO3的转化率不大于1%。转化的SO3以及烟气中原有的SO3会与烟气中的NH3进一步反应生成氨盐（NH4HSO3）从而造成催化剂中毒或管路堵塞等。另外过量NH3可能和O2反应生成N2O。

                               
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非催化还原法（SNCR）

SNCR法是把含有NHX基的还原剂，喷入炉膛温度为800~1000℃区域，该还原剂迅速热分解为NH3，并与NOX进行SNCR反应生成N2和H2O。

氨或尿素与NO的反应如下：

2NO+2NH3+1/2O2=2N2+3H2O

2NO+2CO（NH2）2+1/2O2=2N2+ CO2+2H2O

该法受温度及NH3停留时间的影响较大，氨液消耗量大于SCR，氨的泄漏量大、脱氮效率不高，只适用于要求不高于40%的场合；目前SNCR法在国内的水泥、冶金、化工等行业的工业炉窑烟气脱硝工艺中应用较多。SNCR不需要催化剂，设备改造少，投资较SCR小，但是氨逃逸量较大。HJ563-2010《火电厂烟气脱硝工程技术规范-选择性非催化还原法》规定SNCR法的氨逃逸量应控制在8mg/m3。

SNCR氨逃逸产生的主要原因：一是由于喷入点的烟气温度偏低，影响氨与NOX的还原反应；另一原因是由于喷入的还原剂过量或还原剂分布不均匀。

                               
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微量逃逸氨在线监测的重要性

烟气脱硝过程中，氨的注入量既要保证有足够的NH3与NOX反应，以降低NOX的排放量，又要避免向烟气中注入过量的NH3；注入过量的氨，不仅会增加设备的腐蚀，还生成铵盐。烟气中的NH3、H2O和SO3的反应生成铵盐——硫酸氢胺（ABS），并易在设备表面形成液态悬浮颗粒。ABS在温度降低时，会吸收烟气中的水分，形成腐蚀性溶液；在温度较低的催化剂表面，烟气中ABS会堵塞催化剂，造成催化剂失活，增加反应器的压损。在经过后续设备时，会在温度较低的空气预热器热交换表面产生沉积，增大压降，降低空气预热器的效率，对后续设备也会产生堵塞及腐蚀。根据有关报告，SCR脱硝反应器出口烟气的微量氨逃逸控制在2~3×10-6，可延长空气预热器的检修周期。

监测脱硝反应器出口烟气的微量氨逃逸，存在高温（300~400℃）、高湿(水汽达饱和)、高粉尘（20~40g/nm3）、ABS易结晶和安装环境条件恶劣等问题，使监测微量逃逸氨难度增大。

碎月

火电厂工艺哦。

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碎月 发表于 2015-6-12 16:10
火电厂工艺哦。

236127671

监测脱硝反应器出口烟气的微量氨逃逸，存在高温（300~400℃）、高湿(水汽达饱和)、高粉尘（20~40g/nm3）、ABS易结晶和安装环境条件恶劣等问题，使监测微量逃逸氨难度增大。

那么，既然有这些问题，为什么不可以考虑把 氨逃逸放在后系统呢？ 比如布袋后面，或者直接放在烟囱上面呢？

red

236127671 发表于 2015-6-14 16:16
监测脱硝反应器出口烟气的微量氨逃逸，存在高温（300~400℃）、高湿(水汽达饱和)、高粉尘（20~40g/nm3）、A ...

现在都是超低排放，哪里都是湿的烟气，湿度很大，也不好测量，毕竟氨气极溶于水，也不太好测量。所以选择好的测量点很重要。