摘要：以潮州電廠2號爐組SCR系統為研究對象，對氨逃逸率高的危害進行分析；對造成氨逃逸率高的原因進行分析；對這些影響因素提出針對性措施。

關鍵詞：SCR系統；氨逃逸率高；原因；治理

1概述

潮州發電廠2號鍋爐型號HG-1900/25.4-YM4，是哈爾濱鍋爐廠有限責任公司引進三井巴布科克能源公司（MB）的鍋爐技術，進行設計、制造的。鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運行帶內置式再循環泵啟動系統的本生（Benson）直流鍋爐，單爐膛、平衡通風、固態排渣、全鋼架、全懸吊結構、π型布置。鍋爐為露天布置。

鍋爐設計煤種為神府東勝煙煤，校核煤種為山西晉北煙煤。鍋爐燃燒器采用30只低氮氧化物軸向旋流燃燒器（LNASB）前后墻布置、對沖燃燒，配有6臺HP963中速磨直吹式制粉系統，B-MCR工況下5臺運行，一臺備用。鍋爐以最大連續負荷（即BMCR工況）為設計參數，在機組電負荷為661.9MW時鍋爐的最大連續蒸發量為1900t/h。

#2鍋爐脫硝SCR采用垂直煙道三層設計，脫硝SCR前的取樣測點安裝在省煤器后噴氨格柵前的垂直煙道，煙道截面積14500*3000mm，水平安裝單點氮氧化物、O2測量取樣探頭；脫硝SCR后的取樣測點安裝在SCR反應區后空預器前水平煙道，煙道截面積為12550*3500mm，垂直安裝單點氮氧化物、O2測量取樣探頭，單路煙氣取樣探頭直接插入煙道內長度1500mm。

2氨逃逸率高的危害

在SCR煙氣脫硝工藝中，氨逃逸率的控制至關重要。因為如果控制不好，不僅使脫硝成本增加，而且機組安全運行也受到威脅。其危害性主要表現在以下幾方面：

（1）鍋爐尾部煙道及空氣預熱器換熱面腐蝕積灰堵塞。

（2）由于兩臺空預器堵塞后阻力不同，造成低負荷、低煙氣量時引風機發生搶風現象，造成爐膛負壓大幅波動，危機機組安全運行;同時由于空預器的堵塞不均勻，引起一、二次風壓和爐膛負壓周期性波動嚴重時可能由于空預器堵塞機組被迫停運檢修。

（3）催化劑中毒。在SCR脫硝工藝中，盡管二氧化硫氧化成三氧化硫的轉化率較低，二氧化硫在SCR催化劑表面還是有可能氧化成三氧化硫，在較低溫度下三氧化硫與氨氣結合成的硫酸氫銨或硫酸銨附著在催化劑表面，催化劑反應性能下降。

3氨逃逸率高的原因

氨逃逸率，一般來說，為SCR脫硝工藝出口，未參與還原反應的NH3與出口煙氣總量的體積占比，一般計量單位為ppm,如果用質量占比，為mg/m3，也叫氨逃逸濃度。在SCR脫硝工藝過程中，氨逃逸率高的原因主要有：

一、脫硝煙氣流場不均勻，造成局部噴氨量過大引起逃逸率偏高;

二、催化劑中毒后，催化劑反應性能下降，使得脫硝過程中噴氨過量;

三、機組在網長時間低負荷運行SCR系統入口溫度偏低，導致反應轉化比例偏低，存在氨消耗量偏大。

另一方面也由于低負荷時風量偏低，流場不均也進一步擴大了硫酸氫氨的沉積區域;

4氨逃逸率高的治理

4.1流場不均。

潮州電廠#2鍋爐SCR采樣系統采取入口單點出口多點的方式，已SCR系統出口氮氧化物為調整目標。由于煙道煙氣流場不均勻及取樣探頭插入煙道內的長度較短，對于入口大截面的煙道取樣代表性較差。

根據我公司委托廣東省電力科學研究院專門對#2脫硝出入口測點進行的是否具有代表性的實驗報告數據顯示結果看，各個測點斷面煙氣流場存在不均勻的情況，為了更加準確進行煙氣取樣，在調研相關同類型電廠后，經過各專業充分討論、研究決定對脫硝前后煙氣取樣系統進行多點取樣改造。

另外，目前我公司脫硫和脫硝出口氮氧化物偏差較大，因考慮到脫硫出入口和脫硝出口使用的儀表為不同廠家，有不同的測量原理，有可能也是造成這種偏差的原因，因此在進行此項多點取樣裝置改造過程中，在脫硫出入口各增加一套與脫硝系統儀表相同的測量裝置，對測得脫硫出入口參數的結果與脫硝出口的參數進行比對。

在借鑒同類型電廠對環保參數進行多點取樣改造成功經驗的基礎上，結合我公司#2鍋爐SCR系統出入口煙道及煙氣取樣設備實際情況，選在煙氣流場相對穩定區域，用網格法在脫硝出入口原CEMS取樣點所在截面進行煙氣多點取樣，使測量更有代表性。（詳見技術措施及附圖）。


在進行SCR系統入口采樣改造之后，方案實施后預期達到的效果：在脫硝退出情況下，脫硝和脫硫出入口氮氧化物測量偏差在合理范圍內；在脫硝投入情況下，脫硝和脫硫出口氮氧化物偏差在合理范圍內；脫硝出入口環保參數測量值與有資質單位如廣東省電力科學研究院、廣東省環保局、潮州市環保局等用網格法測得的結果偏差在合理范圍內。

4.2催化劑中毒

為防止噴氨過量導致催化劑中毒，在鍋爐運行中應進行有針對性的調整。

（1）通過燃燒控制脫硝入口氮氧化物值不要過高，嚴格控制脫硝入口氮氧化物濃度不超過450mg/Nm3。因空磨通風時脫硝入口氮氧化物濃度會快速升高，在同樣三氧化硫濃度下，脫硝入口氮氧化物濃度越高，硫酸氫銨露點溫度越高，為防止硫酸氫銨生成，禁止磨煤機長時間空磨通風；

（2）制脫硝出口氮氧化物值不要過低，防止噴氨過量。負荷穩定時#2爐脫硝出口氮氧化物自動調節定值設定90mg/Nm3，負荷變動或啟停磨時可手動下調脫硝出口氮氧化物自動調節定值，設定值#2爐一般不應低于60mg/Nm3，工況穩定后應及時回調至正常，防止過量噴氨。

嚴格控制脫硝SCR出口煙氣中氨氣逃逸率平均值＜3ppm。當氨逃逸顯示偏高＞1ppm時，適當提高氮氧化物定值，但控制脫硫出口折氧前、后氮氧化物濃度不超100mg/Nm3；

（3）入爐煤平均硫份控制0.5%以下，低負荷時控制入爐煤硫份0.45%以下，以降低硫酸氫按的生成幾率。

（4）低負荷期間，注意飛灰含碳量不要過高，注意燃燒配風調整，防止燃燒不完全，造成空預器沉積煤粉。

（5）鍋爐投油期間要注意鍋爐燃燒調整和就地油槍看火檢查，發現著火不好應及時調整，火檢好轉盡快退出，投油期間保持空預器連續吹灰。

4.3 SCR系統入口溫度偏低。下圖是脫硝效率與SCR系統入口溫度的關系。

目前在網火電機組利用小時數大幅降低，機組長時間低負荷運行是普遍狀況。當鍋爐低負荷運行時，SCR系統入口溫度顯著下降，從該圖可以看到因為催化劑活性下降造成氮氧化物轉化效率偏低，另一方面過量噴入的氨氣還會與三氧化硫生成硫酸氫銨吸附在催化劑表面造成催化劑中毒進一步加深。

針對此類情況及日益嚴苛的環保控制要求，#2爐進行了SCR系統省煤器旁路加裝改造，省煤器旁路煙氣擋板采取兩個調節擋板，來調節兩側熱煙氣與省煤器出口的冷煙氣比例。鍋爐負荷越低，擋板開度越大。目前來看基本能維持SCR系統入口溫度在300℃以上，能達到預期效果。

5總結

總的來說，SCR脫硝技術作為較為成熟的脫硝技術在理論方面已比較完善，但在實際的運行過程中仍存在相應的問題。氨逃逸率高作為同類型鍋爐運行中存在的普遍問題應加以重視，了解氨逃逸率高的原因，做好應對及整改措施，杜絕氨逃逸率高引發的鍋爐限負荷或停爐故障的發生。