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SCR脫硝氨逃逸造成除塵濾袋糊袋的原因及控製措
時間:2020-10-27 15:47 點擊次數:
燃煤鍋爐煙氣脫硝以SCR高效的脫硝效率得到推廣應用。SCR脫硝還原劑以NH3為主,反應溫度320-400℃,還原劑噴射位置多選擇於省煤器與SCR反應器之間的煙道中,在運行過程中有多種原因引起少量的NH3逃逸並與煙氣中SO2發生氧化反應形成硫酸氫氨(NH3HSO4),造成除塵濾袋糊袋現象,除塵濾袋長期在糊袋的狀態下運行會大大增加引風機的負荷,造成能耗過高,且頻繁清灰會大大減少除塵濾袋的使用壽命。本文分析了除塵濾袋硫酸氫氨糊袋機理,從SCR脫硝工藝運行工藝優化、硫酸氫氨失效預警、濾料選型和清灰等角度提出了針對硫酸氫氨糊袋的控製措施。
 
氨逃逸造成除塵濾袋糊袋

 一、硫酸氫氨糊袋機理
鍋爐燃煤過程中會產生SO2,極少量SO2會被氧化為SO3,由於SCR煙氣脫硝過程中氨逃逸
在所難免,加上出口煙氣中存在的水蒸氣,三者會發生如下反應:
NH3+SO3+H2O→NH4HSO4
硫酸氫銨( NH4HSO4)又稱ABS,在露點溫度(145-150℃左右)為液態,ABS是一種高粘性液態物質,易冷凝沉積在空預器冷端換熱元件表麵,當生成量較大時隨煙氣方向流動,經過濾袋除塵區的硫酸氫銨附著在除塵濾袋表麵,並不斷吸附煙氣中的飛灰顆粒,最終形成厚厚的灰層,隨著煙溫的進一步升高,會加熱內層的硫酸氫銨和飛灰逐步固化,在除塵濾袋表麵形成水泥塊狀的板結塊,進而導致除塵濾袋的透氣性大大降低。
二、除塵濾袋糊袋的影響
除塵濾袋糊袋後,會使得濾料的有效過濾麵積大幅減小,濾袋的透氣量急劇下降,運行阻力大大增加,使得引風機的負荷增加造成能耗上升,嚴重的甚至會導致引風機不堪重負而無法運轉。同時,除塵濾袋的壓降居高不下使得在線清灰係統頻繁清灰,不但消耗大量的壓縮空氣,還會造成濾料機械強度的損失,使用壽命大大縮短。
三、氨逃逸原因分析
氨逃逸率是影響SCR係統運行的重要參數,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。在SCR脫硝工藝過程中,氨逃逸率高的原因主要有:
①脫硝煙流場不均勻、造成局部噴氨量過大引起的氨逃逸率偏高;
②催化劑中毒後,催化劑反應活性下降,使得脫硝過程中噴氨過量;
③機組長時間低負荷運行,SCR係統入口溫度偏低,導致反應轉化比例偏低,氨消耗量偏大。四、除塵濾袋糊袋控製措施
4.1、SCR脫硝工藝優化
通過對SCR脫硝工藝進行優化,減少NH3的用量是從源頭上控製除塵濾袋糊袋的重要措施,其中主要包括:
①根據檢測省煤器出口NOx的分布特性,合理組織燃燒使得SCR入口NOx分布均勻;
②優化進入SCR催化劑表麵的煙氣流場均勻分布及氨、煙氣的混合效果;
③充分挖掘鍋爐低氮燃燒氣的潛能,降低SCR入口NOx的濃度,降低噴氨量;
④定期停爐檢查催化劑表麵及空隙的積灰情況,及時清灰、疏通孔道,同時要定期評估催化劑的剩餘活性,防止因催化劑的利用率低或活性低導致的氨逃逸增加。
 4.2、除塵濾袋失效預警管理
除塵濾袋失效預警管理通過對濾袋使用工況和性能進行實時跟蹤可以對濾袋糊袋現象做出預警,做到糊袋早發現,早處理。除塵濾袋失效預警管理,即指跟蹤濾袋的劣化趨勢,評估濾袋的性能,預測濾袋的使用壽命。通過定期收集除塵器噴吹間隔時間、壓差、煙氣溫度等數據,繪製劣化曲線,進行劣化分析,找出劣化曲線的拐點及劣化曲線與壽命極限線的交點,從而預測除塵濾袋的壽命,最終為濾袋的檢修或更換決策提供依據。在濾袋劣化傾向管理過程中,需分析除塵濾袋劣化原因並提出改善措施,以提高除塵濾袋的壽命。
4.3、提高濾料易清灰性能
ABS由於本身粘性較大,當其與濾料纖維接觸時,分子間作用力較強。普通的濾料在使用過程中,含ABS的粉塵顆粒容易進入到濾料內部,由於吸引力較大,導致正常的清灰無法完全清除,導致粉塵越積越多,直到將孔隙堵死,不能繼續使用。因此可以選擇清灰性能較好的PTFE表麵覆膜濾料,PTFE光滑特性且耐化性能優秀,將其塗覆到濾料的表層,可以起到一次性粉塵層的作用,ABS粉塵通過表麵過濾,更容易從膜表麵清除清灰效果好,從而提高了濾料的使用壽命,降低了產品的運行成本。
4.4、強力清灰
當除塵濾袋糊袋後,為避免耗時費力可以通過強力清灰代替換袋處理,但需對濾袋強力清灰後透氣性的恢複能力進行預先評估,以判斷強力清灰的可行性。

綜上所述,為了減少氨逃逸造成的除塵濾袋糊袋現象,應當從源頭上進行SCR工藝的優化,減少NH3的使用量,選擇PTFE表麵覆膜濾料清灰性能效果較好的濾料可改善料表麵糊袋的效果,同時應當建立除塵濾袋劣化失效管理體係,對除塵濾袋使用工況和性能進行實時跟蹤可以對除塵濾袋糊袋現象做出預警。此外,如果除塵濾袋已經產生糊袋,應當進行強力清灰的預評估,評估可行後立即進行強力清灰,以恢複除塵濾袋的透氣性能和清灰性能,實現節能減排和經濟運行。

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