燃煤电站脱硝系统氨逃逸及其衍生细颗粒物排放特征综述

另外，水蒸汽可能增加SCR催化剂表面Bronsted酸性位的数量，增强催化剂对气态NH3的吸附效果，但H2O含量的增加还可能减缓钒的再氧化速度，从而抑制Bronsted酸性位上吸附态NH4+对NO的还原，致使吸附态NH3过量，加剧其与SO3的表面反应，形成更多硫酸铵盐细颗粒物。

综上分析可知，硫酸铵盐细颗粒物的形成受多种因素影响，从主动控制角度来看，减少这类细颗粒物生成量的关键在于控制氨逃逸。因此，如何提高氨还原剂利用率和优化SCＲ脱硝控制系统性能是亟待解决的关键问题。

3氨逃逸对沿程设备的影响

在烟风系统中，形成硫酸铵盐的反应场所主要有催化剂表面活性位、APH蓄热片和烟气，在迁移转化过程中可能对沿程设备的安全稳定运行造成一定影响。广受关注的是硫酸铵盐易沉积于催化剂表面和APH蓄热片上，导致催化剂孔道堵塞以及空预器内部元件堵塞结垢。结合实际运行情况，因硫酸铵盐沉积而造成SCR催化剂中毒的案例较少，这可能是由于SCR运行温度通常高于NH4HSO4的露点。

针对APH冷端换热面的腐蚀结垢问题，表面镀搪瓷能够减轻酸凝结而引发的低温腐蚀，但ABS仍可作为黏结剂将飞灰黏附在蓄热片上，增加APH阻力，长期运行还存在APH管束磨穿的风险，烟气可能直接和二次风接触，影响空预器传热性能。当(NH4)2SO4生成量较大时，通过吹灰器可较好地解决由它引起的堵灰问题，对SCR催化剂和空预器蓄热片的影响相对较小。

研究者们还考察了逃逸氨及硫酸铵盐对除尘、脱硫等设备的影响。Zhou等指出部分逃逸NH3可被飞灰吸附，从而影响飞灰品质，特别是飞灰含NH3量超过了100mg/kg。马双忱等研究了ABS与飞灰的反应特性，发现细颗粒物可在飞灰碱性物质作用下团聚长大，且飞灰比电阻会降低，有利于提高ESP的除尘效率，但ESP本体和电极线存在飞灰黏结和腐蚀问题。

为此，马双忱等进一步探索了NH4HSO4和H2SO4酸雾对碳钢和不锈钢的腐蚀行为，发现ABS的腐蚀能力更强。鉴于APH后烟温较低，ABS基本为固态，因而腐蚀后续设备金属元件和烟道的风险会减小。

逃逸NH3随烟气经过APH和ESP后将有部分在WFGD处被脱硫浆液吸收而形成NH4+，提高浆液pH，不利于石灰石的溶解，影响吸收反应速率，同时还会增加脱硫废水的处理成本。张玉华研究发现，氨逃逸衍生细颗粒物受喷淋浆液以及除雾器的碰撞、拦截、惯性分离等作用较小，很难得到高效脱除，因此，氨逃逸可能影响WFGD对PM2.5的协同脱除效果。

此外，以NH3作为烟气调质剂可起降低飞灰比电阻和烟气酸度的作用，从而提高ESP除尘效率。但是该技术会增加烟气中氨的浓度，影响后续设备安全运行，尚未应用于国内燃煤机组。

4结语

(1)随着SCR脱硝装置的推广应用，氨逃逸现象在所难免，可与SO3在SCR催化剂表面、APH蓄热片以及烟气中反应生成硫酸(氢)铵，但当前研究主要集中在实验室尺度，如能考虑工程放大影响，研究真实烟气条件下硫酸铵盐的均相/非均相凝结、相变、成核机制，有助于科学采取抑制ABS/AS生成的控制对策。

(2)氨逃逸形成的硫酸铵盐多为亚微米级细颗粒物，容易穿透除尘和脱硫装置，提高一次PM2.5排放浓度，并促进大气环境中二次PM2.5的形成，进而影响燃煤机组PM2.5的排放特征，因此探索氨逃逸衍生细颗粒物在烟风系统中的迁移转化规律是今后研究重点。

(3)氨逃逸是形成硫酸铵盐的决定性因素，因此，未来应将重点放在提高氨还原剂利用率和优化SCR脱硝控制系统性能上。

(4)氨逃逸可能影响沿程设备的安全稳定运行，空预器蓄热片腐蚀结垢导致APH堵塞是最值得关注的研究点，此外还应关注尾部烟道、ESP本体和电极线的腐蚀，以及脱硫废水中NH4+离子浓度。

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