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SCR脱硝技术氨逃逸率高的原因及治理

1概述

潮州发电厂2号锅炉型号HG-1900/25.4-YM4，是哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进三井巴布科

克能源公司（MB）的锅炉技术，进行设计、制造的。锅炉为一次中间再热、超临界压力变压

运行带内置式再循环泵启动系统的本生（Benson）直流锅炉，单炉膛、平衡通风、固态排渣、

全钢架、全悬吊结构、π型布置。锅炉为露天布置。

锅炉设计煤种为神府东胜烟煤，校核煤种为山西晋北烟煤。锅炉燃烧器采用30只低氮氧化物

轴向旋流燃烧器（LNASB）前后墙布置、对冲燃烧，配有6台HP963中速磨直吹式制粉系统，

B-MCR工况下5台运行，一台备用。锅炉以最大连续负荷（即BMCR工况）为设计参数，

在机组电负荷为661.9MW时锅炉的最大连续蒸发量为1900t/h。

#2锅炉脱硝SCR采用垂直烟道三层设计，脱硝SCR前的取样测点安装在省煤器后喷氨格栅

前的垂直烟道，烟道截面积14500*3000mm，水平安装单点氮氧化物、O2测量取样探头；脱

硝SCR后的取样测点安装在SCR反应区后空预器前水平烟道，烟道截面积为12550*3500mm，

垂直安装单点氮氧化物、O2测量取样探头，单路烟气取样探头直接插入烟道内长度1500mm。

2氨逃逸率高的危害

在SCR烟气脱硝工艺中，氨逃逸率的控制至关重要。因为如果控制不好，不仅使脱硝成本增

加，而且机组安全运行也受到威胁。其危害性主要表现在以下几方面：

（1）锅炉尾部烟道及空气预热器换热面腐蚀积灰堵塞。

（2）由于两台空预器堵塞后阻力不同，造成低负荷、低烟气量时引风机发生抢风现象，造成

炉膛负压大幅波动，危机机组安全运行;同时由于空预器的堵塞不均匀，引起一、二次风压和

炉膛负压周期性波动严重时可能由于空预器堵塞机组被迫停运检修。

（3）催化剂中毒。在SCR脱硝工艺中，尽管二氧化硫氧化成三氧化硫的转化率较低，二氧

化硫在SCR催化剂表面还是有可能氧化成三氧化硫，在较低温度下三氧化硫与氨气结合成的

硫酸氢铵或硫酸铵附着在催化剂表面，催化剂反应性能下降。

3氨逃逸率高的原因

氨逃逸率，一般来说，为SCR脱硝工艺出口，未参与还原反应的NH3与出口烟气总量的体

积占比，一般计量单位为ppm,如果用质量占比，为mg/m3，也叫氨逃逸浓度。在SCR脱硝

工艺过程中，氨逃逸率高的原因主要有：

一、脱硝烟气流场不均匀，造成局部喷氨量过大引起逃逸率偏高;

二、催化剂中毒后，催化剂反应性能下降，使得脱硝过程中喷氨过量;

三、机组在网长时间低负荷运行SCR系统入口温度偏低，导致反应转化比例偏低，存在氨消

耗量偏大。

另一方面也由于低负荷时风量偏低，流场不均也进一步扩大了硫酸氢氨的沉积区域;

4氨逃逸率高的治理

4.1流场不均。

潮州电厂#2锅炉SCR采样系统采取入口单点出口多点的方式，已SCR系统出口氮氧化物为

调整目标。由于烟道烟气流场不均匀及取样探头插入烟道内的长度较短，对于入口大截面的

烟道取样代表性较差。

根据我公司委托广东省电力科学研究院专门对#2脱硝出入口测点进行的是否具有代表性的实

验报告数据显示结果看，各个测点断面烟气流场存在不均匀的情况，为了更加准确进行烟气

取样，在调研相关同类型电厂后，经过各专业充分讨论、研究决定对脱硝前后烟气取样系统

进行多点取样改造。

另外，目前我公司脱硫和脱硝出口氮氧化物偏差较大，因考虑到脱硫出入口和脱硝出口使用

的仪表为不同厂家，有不同的测量原理，有可能也是造成这种偏差的原因，因此在进行此项

多点取样装置改造过程中，在脱硫出入口各增加一套与脱硝系统仪表相同的测量装置，对测

得脱硫出入口参数的结果与脱硝出口的参数进行比对。

在借鉴同类型电厂对环保参数进行多点取样改造成功经验的基础上，结合我公司#2锅炉SCR

系统出入口烟道及烟气取样设备实际情况，选在烟气流场相对稳定区域，用网格法在脱硝出

入口原CEMS取样点所在截面进行烟气多点取样，使测量更有代表性。（详见技术措施及附

图）。

图1改造后的管路情况

图2取样烟气汇总总门

图3总环保监测孔

图4空气吹扫管路

在进行SCR系统入口采样改造之后，