烟气脱硫脱硝氨逃逸防控技术指南

烟气脱硫脱硝氨逃逸防控技术指南一、氨逃逸的定义、危害及来源（一）氨逃逸的定义氨逃逸是指在烟气脱硫脱硝过程中，未参与反应的氨随着净化后的烟气排出系统的现象。通常以单位体积烟气中氨的含量（mg/m³）来衡量氨逃逸的程度。（二）氨逃逸的危害1.对环境的危害-形成二次污染物：逃逸的氨会与烟气中的二氧化硫、三氧化硫等反应生成硫酸铵、硫酸氢铵等气溶胶，这些气溶胶会导致大气能见度降低，形成雾霾等大气污染现象。-影响生态平衡：氨排放到大气中，经过沉降作用进入土壤和水体，会导致土壤和水体的富营养化，影响生态系统的平衡，危害水生生物和植物的生长。2.对设备的危害-堵塞设备：硫酸铵和硫酸氢铵具有粘性，会附着在下游设备如空气预热器、除尘器等的表面，造成设备的堵塞，降低设备的运行效率，增加设备的阻力，甚至影响设备的正常运行，缩短设备的使用寿命。-腐蚀设备：氨和酸性气体反应生成的盐类在一定条件下会对设备的金属部件产生腐蚀作用，尤其是在高温、高湿度的环境中，腐蚀速度会加快，影响设备的安全性和可靠性。3.对运行成本的影响氨是一种相对昂贵的脱硫脱硝剂，氨逃逸意味着氨的浪费，增加了脱硫脱硝的运行成本。同时，为了应对氨逃逸导致的设备堵塞和腐蚀问题，需要增加设备的维护和检修费用，进一步提高了运行成本。（三）氨逃逸的来源1.脱硝过程在选择性催化还原（SCR）脱硝系统中，氨作为还原剂与氮氧化物在催化剂的作用下发生反应。如果氨的喷射量控制不当，喷入的氨量超过了与氮氧化物反应所需的化学计量比，就会导致部分氨未参与反应而逃逸。此外，催化剂的活性降低、反应温度不合适、氨与烟气混合不均匀等因素也会影响氨的反应效率，增加氨逃逸的可能性。2.脱硫过程在一些采用氨法脱硫的工艺中，由于吸收塔内气液传质效果不佳、操作条件控制不当等原因，可能会导致部分氨随净化后的烟气带出，造成氨逃逸。例如，吸收塔的喷淋层分布不合理、液气比过小等情况，会使氨不能充分被吸收，从而增加氨逃逸的风险。二、氨逃逸的监测技术（一）在线监测技术1.激光散射法激光散射法基于氨分子对特定波长激光的散射特性来测量氨的浓度。当激光束穿过含有氨的烟气时，氨分子会使激光发生散射，通过检测散射光的强度和角度等参数，可以计算出氨的浓度。该方法具有响应速度快、灵敏度高、测量范围广等优点，能够实时在线监测氨逃逸情况。但它对烟气中的粉尘、水分等杂质比较敏感，需要对烟气进行预处理，以减少这些杂质对测量结果的影响。2.傅里叶变换红外光谱法（FTIR）FTIR法利用氨分子对特定波长红外光的吸收特性来测量氨的浓度。通过对红外光谱的分析，可以确定氨的吸收峰位置和强度，从而计算出氨的含量。这种方法具有测量精度高、可同时测量多种气体成分等优点，能够准确地测量氨逃逸浓度。然而，该方法的设备成本较高，对环境条件要求较为严格，需要定期进行校准和维护。3.化学发光法化学发光法是利用氨与特定试剂发生化学反应产生化学发光现象，通过检测发光强度来确定氨的浓度。该方法具有灵敏度高、选择性好等优点，但它的测量范围相对较窄，且需要使用特定的试剂，运行成本较高。（二）离线监测技术1.吸收采样法吸收采样法是将一定体积的烟气通过装有吸收液的采样瓶，使氨被吸收液吸收。然后，采用化学分析方法如酸碱滴定法、分光光度法等对吸收液中的氨含量进行测定，从而计算出烟气中氨的浓度。这种方法测量结果较为准确，但采样和分析过程较为繁琐，不能实时反映氨逃逸情况，一般用于定期的抽检和校准在线监测设备。2.吸附采样法吸附采样法是利用吸附剂对氨的吸附作用，将烟气中的氨吸附在吸附剂上。然后，通过加热解吸等方式将吸附的氨释放出来，再采用合适的分析方法进行测定。该方法操作相对简单，但吸附剂的吸附性能和选择性会影响测量结果的准确性，需要选择合适的吸附剂并进行严格的质量控制。三、氨逃逸的防控技术（一）脱硝系统氨逃逸防控技术1.优化氨喷射系统-精确控制氨喷射量：采用先进的控制系统，根据烟气中氮氧化物的浓度、流量等参数，精确计算所需的氨喷射量，并通过调节阀等设备实时调整氨的喷射量，确保氨的喷射量与氮氧化物的含量相匹配，避免氨过量喷射。-改善氨与烟气的混合效果：合理设计氨喷射格栅的结构和布局，采用多级喷射、分区喷射等方式，使氨能够均匀地分布在烟气中。同时，可以在喷射格栅后设置混合器，进一步增强氨与烟气的混合效果，提高氨的反应效率，减少氨逃逸。2.催化剂的选择与维护-选择合适的催化剂：根据脱硝系统的运行条件和要求，选择活性高、选择性好、抗中毒能力强的催化剂。不同类型的催化剂对氨的反应活性和选择性有所不同，应根据实际情况进行合理选择。-定期维护和更换催化剂：定期对催化剂进行检查和检测，评估催化剂的活性和性能。当催化剂的活性降低到一定程度时，及时进行再生或更换，以保证脱硝反应的正常进行，降低氨逃逸的风险。同时，要注意控制烟气中的杂质含量，避免催化剂中毒，延长催化剂的使用寿命。3.优化反应条件-控制反应温度：SCR脱硝反应需要在合适的温度范围内进行，一般在300-420℃之间。通过调节烟气的温度或采用加热、冷却等措施，使反应温度保持在催化剂的最佳活性温度区间内，提高氨与氮氧化物的反应效率，减少氨逃逸。-调整空速：空速是指烟气在催化剂层中的停留时间，空速过大，烟气在催化剂层中的停留时间过短，氨与氮氧化物的反应不充分，会增加氨逃逸的可能性；空速过小，则会降低脱硝系统的处理能力。因此，需要根据实际情况合理调整空速，确保反应的充分进行。（二）脱硫系统氨逃逸防控技术1.优化吸收塔设计与操作-合理设计吸收塔结构：优化吸收塔的喷淋层布局、塔内构件的设置等，提高气液传质效果。例如，增加喷淋层的数量、合理调整喷淋头的角度和间距，使吸收液能够均匀地喷洒在烟气中，增加氨与吸收液的接触面积，提高氨的吸收效率。-控制操作参数：严格控制吸收塔的液气比、pH值、温度等操作参数。液气比过小会导致氨的吸收不充分，增加氨逃逸的风险；pH值过高或过低都会影响氨的吸收效果。一般来说，氨法脱硫吸收塔的液气比应控制在合适的范围内，pH值控制在5-7之间，温度控制在40-60℃之间。2.设置除雾器在吸收塔的顶部设置高效的除雾器，去除净化后烟气中携带的液滴。除雾器可以有效地拦截含有氨的液滴，减少氨随液滴带出的可能性。选择除雾效率高、阻力小的除雾器，并定期对除雾器进行清洗和维护，确保其正常运行。3.尾气处理对于经过吸收塔处理后仍可能存在少量氨逃逸的尾气，可以采用进一步的处理措施。例如，设置水洗塔或活性炭吸附器等设备，对尾气中的氨进行二次吸收或吸附处理，降低氨的排放浓度。四、氨逃逸的管理与控制策略（一）建立完善的管理制度1.制定操作规程制定详细、规范的脱硝和脱硫系统操作规程，明确各设备的操作方法、参数控制范围、巡检要求等内容。操作人员应严格按照操作规程进行操作，确保系统的稳定运行，减少因人为操作不当导致的氨逃逸。2.建立巡检制度定期对脱硝和脱硫系统进行巡检，检查设备的运行状况、氨喷射系统的工作情况、监测设备的准确性等。及时发现设备的故障和异常情况，并采取相应的措施进行处理，避免问题扩大化，降低氨逃逸的风险。3.数据记录与分析建立完善的数据记录系统，对脱硝和脱硫系统的运行参数、氨逃逸监测数据等进行实时记录和保存。定期对这些数据进行分析，总结系统的运行规律和氨逃逸的变化趋势，为系统的优化和调整提供依据。（二）人员培训与教育1.专业培训对脱硝和脱硫系统的操作人员、维护人员等进行专业培训，使其熟悉系统的工艺流程、设备原理、操作方法和安全注意事项等知识。培训内容应包括氨逃逸的危害、监测技术、防控措施等方面，提高人员的专业素质和操作技能。2.安全意识教育加强对人员的安全意识教育，使他们充分认识到氨逃逸对环境和人体健康的危害，增强安全责任感。在日常工作中，严格遵守安全操作规程，正确佩戴个人防护用品，避免氨泄漏等事故的发生。（三）与环保要求的衔接1.满足排放标准密切关注国家和地方的环保排放标准，确保脱硝和脱硫系统的氨逃逸浓度符合相关要求。根据排放标准的变化，及时对系统进行调整和优化，采取必要的防控措施，保证氨的排放浓度在允许范围内。2.参与环保监测与评估积极配合环保部门的监测和评估工作，定期向环保部门报送氨逃逸监测数据等相关信息。同时，根据环保部门的反馈意见，及时改进和完善氨逃逸防控措施，不断提高企业的环保水平。五、氨逃逸防控技术的发展趋势（一）智能化监测与控制技术随着信息技术的不断发展，智能化监测与控制技术将在氨逃逸防控领域得到更广泛的应用。通过采用先进的传感器、数据分析算法和自动化控制技术，实现对氨逃逸的实时、准确监测和智能化控制。例如，利用大数据分析和人工智能算法，对氨逃逸的历史数据和实时监测数据进行深度分析，预测氨逃逸的趋势，提前采取防控措施，实现系统的优化运行。（二）新型脱硝脱硫工艺的研发研发更高效、环保的脱硝脱硫工艺，减少氨逃逸的产生。例如，开发新型的催化剂和吸收剂，提高氨的反应效率和吸收效果，降低氨的使用量和逃逸率。同时，探索一体化的脱硝脱硫工艺，将脱硝和脱硫过程集成在一起，减少系统的复杂性和运行成本，提高整体的环保性能。（三）多污染物协同控制技术将氨逃逸防控与其他污染物的控制相结合，实现多污染物的协同控制。例如，在脱硝脱硫的同时，考虑对二氧化硫、颗粒物等污染物的去除，采用联合处理工艺，提高污染物的综合去除效率。通过多污染物的协同控制，可以减少不同处理工艺之间的相互影响，降低氨逃逸的风险，实现更高效、更环保的烟气净化。六、结论氨逃逸是烟气脱硫脱硝过程中面临的一个重要问题，它不仅对环境和设备造成危害，还会增加运行成本。