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脱硫和脱硝的几点联系和差异

2019-12-02信息来源 :

很多公司从火电厂烟气脱硫起步,开展烟气脱硝工作,经常自觉不自觉地用脱硫的思路去看待脱硝的问题,但是两者之间差别还是很大的。现将脱硫、脱硝调试工作期间的一些心得体会罗列如下,供各位参考。

脱硫中二氧化硫浓度与燃煤硫份直接相关

这决定了我们用几台循环泵,液气比多大;脱硝则很大程度上取决于锅炉型式和燃烧水平,入口氮氧化物的浓度决定催化剂的设计,很大程度上也决定了液氨的消耗量。

脱硫Ca/S比与脱硝mol比的不同

脱硝效率70%,mol比大约0.703;效率80% mol则为0.805,与效率直接相关。脱硫则不然,不论效率95%还是80%,理想的Ca/S比一般为1.02--1.05。脱硫和脱硝的差别关键在于定义不一样。脱硫的Ca/S比概念是基于脱除的二氧化硫,而脱硝的mol比是基于入口氮氧化物浓度(不是脱除的氮氧化物)。如果两者都基于脱出的二氧化硫(氮氧化物),则比例基本上都是略大于1。

脱硫废水与脱硝废水泵

脱硫工艺过程中形成废水,需要不断地处理排放以保证系统的氯离子、重金属等维持在一定范围内。而脱硝氨区的废水泵所指的“废水”严格意义上不是脱硝废水,而是氨区雨水、消防水、氨罐喷淋水等汇集到地坑,(当然也有几率很小的安全阀动作、检修,收集氨气形成的氨水)由“废水泵”打出。

“废水泵”的概念容易导致人们误解,以为脱硝工艺过程产生废水,经常有人问脱硝废水如何处理、排放,就是这个概念的误导。

如果将废水泵改为地坑泵可能更有利于交流和沟通。

吸收剂的消耗量

脱硫石灰石的消耗与负荷近似成正比,很多人以为这条经验适用于脱硝,其实不然,氮氧化物的含量与锅炉负荷、温度有很大关系,低负荷工况下,往往伴随着氮氧化物浓度的提高,这也是有的电厂负荷低时,液氨消耗量反而高的原因。

从电厂经济运行的角度看,大负荷工况下运行,氮氧化物含量降低,减少了污染,提高了经济效益。不论从整个社会看,还是从脱硝运行的成本看,满负荷是科学发展的要求和体现。

运行控制的不同

脱硫主要控制的是浆液PH 值,在此基础上根据硫份、负荷、排放浓度考虑运行几层喷淋层。而脱硝直接控制的是出口浓度(或效率),随着电厂对脱硝运行水平期望值的提高,要实现压线运行,而氮氧化物浓度、烟气量受很多条件干扰,要避免短时间超标,控制就更难了。

脱除剂的过量导致不同后果

相同点:脱除剂的过量投入,都会引起效率的提高、脱除剂的浪费,抛开经济因素其带来的后果存在很大差异。

石灰石的过量,最明显的特点是PH的提高,石膏中石灰石含量超标,其主要问题是经济方面,石灰石浪费,石膏不纯,长期运行还有磨损、结垢问题。

氨气过量,抛开经济因素,最大的问题是氨逃逸。过量逃逸的氨气会和烟气中的三氧化硫反应,导致后面空预器的堵塞,直接威胁系统安全运行。

因此,烟气脱硝应避免一味追求“高效率”。

脱除剂过量原因

石灰石浆液的品质,影响因素很多,且不说石灰石的活性,就是运行不当引起的石灰石浆液细度,就可能导致PH 偏低、效率下降,为提高PH和效率认为加大石灰石供给量,导致石膏中石灰石过量。石膏浆液品质(灰尘、氯离子等)直接影响反应,品质变差也导致所加石灰石过量。

脱硝则相对简单,一般可以不考虑氨气品质(买来液氨纯度都比较高),导致氨气过量的主要是控制模式,随着氮氧化物含量的提高,一味保证出口浓度,可能导致逃逸率提高。

从脱硝长期运行看,喷氨格栅的局部堵塞、不均匀,催化剂吹灰效果不佳,积灰堵塞,导致流量不均,也可能引起局部逃逸率升高。因此脱硝稀释风机、SCR区吹灰器、催化剂压差成为锅炉运行的关注点。

脱硝“逃逸率”概念的局限性

脱硫经常提及石膏含水率和石灰石含量,脱硝则经常提及逃逸率概念,逃逸率的含义是SCR出口氨气的浓度,单位ppm。实际意思是“逃逸量”,而不是比率,也就是与入口高低没有关系。这个概念不符合我们中国人的用语习惯,如果行业内引进技术时用“逃逸量”对于我们国人就好理解了。

严密性的不同要求

脱硫浆液管路大都是衬胶管路,且其工作压力不高,因此行业内对其耐压、严密性要求不高,即便偶尔不严有渗漏现象,用扳手紧一下就解决了。

脱硝的氨设备和管路,严密性要求很高,不但要进行耐压试验还要进行严密性试验。特别注意的是水压试验不能代替气密性试验,在进行气密性试验时要注意静置时间,由于气体受温度影响很大,在比较压力时,要充分考虑温度影响,经过温度换算可以,从实际经验看,静置24小时左右,温度基本一致时观察压力变化更直观。

脱硫管道渗漏,主要影响文明生产,且容易处理。氨泄漏主要是人身安全问题,氨气泄漏后,及时切断,相对可控,液氨罐泄漏可能导致严重后果。应倍加重视。

通风与气体置换

烟气脱硫,常提到通风条件,一般没有气体置换说法,例如进入箱罐、吸收塔、GGH工作要保证通风。脱硝则强调“置换”概念,进氨之前要用氮气置换空气,其含氧量达到2%(企业标准)以下,才具备进氨条件。箱罐检修,氮气置换氨气,空气置换氮气时,测定排放点氧含量18~21%,才算合格。