關(guān)于SNCR脫硝工程對靜電除塵影響的探討

（廣州怡地環(huán)保實業(yè)總公司，廣東 廣州 510030）

關(guān)于SNCR脫硝工程對靜電除塵影響的探討

黃家雄

（廣州怡地環(huán)保實業(yè)總公司，廣東 廣州 510030）

SNCR作為優(yōu)秀的脫硝技術(shù)，被各種高污染企業(yè)所使用，但新系統(tǒng)的加入對鍋爐的穩(wěn)定運行提出了挑戰(zhàn)。本文根據(jù)目前已投入運行的多臺SNCR系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)上，分析SNCR系統(tǒng)對靜電除塵系統(tǒng)的影響，并提出解決建議，希望本文所做的工作能對SNCR脫硝技術(shù)的推廣起到積極影響。

SNCR；脫硝工程；靜電除塵；影響

隨著《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB 13271-2014新標(biāo)準(zhǔn)的出臺，對我國高污染行業(yè)，例如火電、鋼鐵、有色金屬及水泥等企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢氣提出了更高的環(huán)保治理要求，在進行高效的脫硝治理的同時，也要提高粉塵治理效率。目前鍋爐的粉塵治理形式主要有靜電除塵、布袋除塵及電袋復(fù)合式除塵等，脫硝的治理形式有低氮燃燒、SNCR、SCR和SNCR-SCR混合法等。因此通過SNCR和靜電除塵工藝治理廢氣的鍋爐數(shù)目眾多，但這些鍋爐在實際使用中會遇到這種情況：投運SNCR系統(tǒng)后，靜電除塵器處理效率下降，而停運SNCR系統(tǒng)后，除塵器電流回升、處理效率恢復(fù)正常。

為保證靜電除塵器的穩(wěn)定運行，提高SNCR系統(tǒng)運行水平，加強企業(yè)使用SNCR脫硝技術(shù)信心，有必要針對上訴情況進行分析，并提出解決建議。

一、影響靜電式除塵器處理效果的因素

煙塵性質(zhì)對除塵效率的影響。（1）粉塵的比電阻，比電阻值小的粉塵其導(dǎo)電性能好。比電阻大的粉塵容易導(dǎo)致電能消耗增加，除塵性能惡化；（2）煙氣濕度，煙氣濕度能改變粉塵的比電阻；（3）煙氣溫度，氣體溫度越高，其密度越低，電離效應(yīng)加強，擊穿電壓下降，火花放電電壓也下降；（4）煙氣成分，不同的氣體成分對靜電除塵器的伏安特性及火花放電電壓影響甚大；（5）煙氣壓力，僅考慮煙氣壓力，放電電壓與氣體壓力保持一次線性（正比）關(guān)系；（6）粉塵濃度，粉塵離子越多，電暈電流下降。當(dāng)含塵濃度達到某一極限值時，發(fā)生電暈閉塞，除塵效率顯著下降；（7）粉塵粒徑分布，粒徑一定范圍內(nèi)越大，除塵效率越高；（8）粉塵密度，堆積密度小的粉塵，，除塵效率低。

二、SNCR脫硝技術(shù)對煙氣成分的影響

目前SNCR可以使用氨水、尿素等作為還原劑，在正確的溫度窗口下，還原劑發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，最后生成無害的N2、H2O或CO2氣體。

采用氨水作為還原劑，發(fā)生主要的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

4 NH3+ 4NO+ O2→4N2+6H2O

4 NH3+ 2NO+ 2O2→3N2+6H2O

8 NH3+ 6NO2→7N2+12H2O

采用尿素作為還原劑，發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為：

CO（NH2）2→NH3+HNCO

HNCO+H2O→NH3+ CO2

4 NH3+ 4NO+ O2→4N2+6H2O

4 NH3+ 2NO+ 2O2→3N2+6H2O

8 NH3+ 6NO2→7N2+12H2O

SNCR系統(tǒng)在理想環(huán)境下運行，不僅不會對靜電除塵器產(chǎn)生不良影響，反而在一定程度上增加了靜電除塵器的處理效率。但在實際工程中，由于設(shè)計的不合理、監(jiān)控手段未到位、運行技術(shù)差、煤種改變或爐膛故障等原因，導(dǎo)致還原劑投入量過多，出現(xiàn)氨逃逸。多余的氨會與煙氣中的硫化物發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)氨逃逸不嚴重時生成NH4HSO4，當(dāng)氨逃逸嚴重生成（NH4）2SO4，反應(yīng)公式如下：

2 NH3+2SO2+O2+2H2O=2NH4HSO4（反應(yīng)1）

4 NH3+2SO2+O2+2H2O=2（NH4）2SO4（反應(yīng)2）

反應(yīng)1生成的硫酸氫銨在200多攝氏度下呈液態(tài)，具有強腐蝕性、強黏性。硫酸氫銨容易與煙氣中粉塵粘合，使小顆粒凝并成大顆粒而提高細微顆粒的凝并能力，降低煙塵表面比電阻值，在少量的情況下有助提高電除塵器的除塵效率，但由于硫酸氫銨強粘附性，如果大量的硫酸氫銨在與灰塵結(jié)合后黏附在電除塵器的極板或極線上，則極難掉落或振打下來，影響灰塵荷電，嚴重時導(dǎo)致電流降低、設(shè)備嚴重腐蝕；

反應(yīng)2生成的硫酸銨在400多攝氏度是固體粉末態(tài)，增加了進入靜電除塵煙氣的粉塵濃度，加重了電除塵器的處理負荷，在其他條件不變的情況下，靜電除塵器就要縮短清灰周期，否則在煙氣濕度增加的條件下，灰塵容易粘結(jié)在陰極線和陽極板上，特別是在鍋爐吹灰和空熱氣吹灰期間由于排煙溫度的降低，更容易帶來粘結(jié)，從而引起除塵器供電異常，處理效率。

三、建議

綜上分析，只要控制好脫硝過程的化學(xué)反應(yīng)，減少氨逃逸，就可避免SNCR對靜電除塵器的產(chǎn)生不良影響，同時還可以降低SNCR運行成本。為減少氨逃逸，可以從以下幾方面著手：

1 確保還原劑投入的溫度窗口，SNCR最佳溫度窗口是850℃～1100℃，噴射點的選點應(yīng)考慮了鍋爐運行負荷的改變、煤種的改變所發(fā)生的改變。

2 把鍋爐負荷參數(shù)輸入SNCR系統(tǒng)，作為還原劑噴射量控制的參數(shù)，提高SNCR系統(tǒng)反應(yīng)時間。

3 加強氨逃逸在線檢測結(jié)果的代表性、準(zhǔn)確性，并將監(jiān)測結(jié)果輸入SNCR系統(tǒng)，同時作為還原劑噴射量控制參數(shù)，且應(yīng)該在長期運行過程中對數(shù)值進行進一步分析，結(jié)合鍋爐負荷參數(shù)進行控制優(yōu)化。

4 優(yōu)化還原劑輸送方式，通過定流量、變濃度方式輸送還原劑，降低工藝水、工藝氣帶來的影響。

5 選用優(yōu)質(zhì)噴槍，保證長期運行的霧化效果，并做好噴槍保護措施、加裝擋塵、擋雨蓋，減少噴槍故障。

6 提高靜電除塵器運行操作水平，在SNCR系統(tǒng)投入時，應(yīng)縮短除塵器清灰周期、及時調(diào)整電流、電壓，保證靜電除塵器處理效率。

結(jié)語

SNCR作為優(yōu)秀的脫硝技術(shù)，具有投資經(jīng)濟、操作便利、運行高效等優(yōu)點，但SNCR的引入也給鍋爐帶來一系列新的問題，要想解決這些問題，不單要在SNCR系統(tǒng)設(shè)計質(zhì)量上把關(guān)，在SNCR系統(tǒng)設(shè)備上把關(guān)，還要加強SNCR和其他系統(tǒng)的互動，把SNCR作為鍋爐的一部分一起運行。只有消除了系統(tǒng)的不良影響，SNCR技術(shù)才能得到更好的推廣。

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