SNCR脱硝技术的缺陷与解决措施

3.SNCR脱硝技术的缺陷

与酸性烟道气组分一起，注入烟道气（或由注入的氨衍生物如尿素形成）的NH₃可导致盐形成。主要是硫酸氢铵（ABS）在此过程中造成困难：ABS的熔点为147℃，因此会以表面积聚的液体或固体形式存在。它可能会堵塞部分催化剂，增加压降并导致催化剂失活。

它也可能堵塞空气预热器（AP），降低其效率；ABS在较低温度下吸湿，吸收气体中的水分时会引起腐蚀；在灰尘颗粒上形成的ABS可能会导致处理有问题的静电除尘器（ESP）料斗出现粘灰。NH3逃逸量决定了ABS的总量，因为在燃烧过程中SO₃通常过量。

SNCR系统对正常运行或异常事件造成的污染和堵塞非常敏感。由于未处理的气体中已知量的污染物，许多SNCR的使用寿命有限。市场上大部分催化剂都是多孔结构。粘土种植罐是SNCR催化剂感觉的一个很好的例子。这种孔隙度使得催化剂具有对NOx还原至关重要的高表面积。但是，这些孔很容易被燃烧/燃料气体中存在的各种化合物堵塞。堵塞污染物的一些例子是：细颗粒物、氨硫化合物、硫酸氢铵（ABS）和硅化合物。

许多这些污染物可以在设备在线时除去，例如通过吹灰器。该装置也可以在周转期间或通过提高排气温度进行清洁。SNCR性能更令人担忧的是毒物，这会破坏催化剂的化学性质，并使SNCR在NOx还原中无效或引起氨的不需要的氧化（形成更多的NO_x）。其中一些毒物包括：卤素、碱金属、砷、磷、锑、铬、铜。

大多数SNCR需要调整才能正常执行。调整的一部分涉及确保气流中氨的适当分布和通过催化剂的均匀气体速度。如果不进行调整，由于不能有效利用催化剂表面积，SNCR可能会出现无效的NOx还原以及过多的氨逸出。调整的另一个方面涉及确定所有工艺条件下合适的氨气流量。

通常基于从气流中获取的NO_x测量值或来自发动机制造商（在燃气轮机和往复式发动机的情况下）的先前存在的性能曲线来控制氨流量。通常，必须事先知道所有未来的运行条件，以正确设计和调整SNCR系统。

氨流失是氨通过未反应的SNCR的行业术语。当氨过度注入气流时，温度过低而使氨反应或催化剂降解（见上文）时会发生这种情况。

温度是SNCR的最大限制之一。燃气涡轮机，汽车和柴油发动机在启动期间都会有一段时间，在此期间排气温度太低而不能发生NO_x还原。

4.改善SNCR脱硝技术的措施

4.1应用可靠的检测监视系统

使用可靠的氨气逃逸检测，有助于更换的控制SNCR系统稳定运行，保证设备的稳定性、兼容性、经济性，已达到降低成本的目的。

LDS6（图1）是一款基于二极管激光器的原位气体分析仪，用于直接测量工艺气流中的特定气体成分。LDS6由一个中央单元和最多三对发射机/接收机配置的交叉管道传感器组成。中央单元通过使用光纤与传感器分开。无论环境如何恶劣，分析仪总是可以放置在任何危险区域之外。测量过程不受光谱干扰，实时实现动态过程的促动控制。

通过以太网实现完整的网络连接可以进行远程维护主要功能包括：原位原理，无气体采样；同时测量三个测量点；运行温度高达1200°C；提供防爆版本（可选）LDS6设计用于许多工业过程中的快速和非侵入式测量。测量元素包括：O₂，NH₃/H₂O，HF/H₂O，HCl/H₂O，CO/CO₂等。

图1LDS6原位激光气体分析仪

单个LDS6分析仪能够同时监测多达三个测量点的NH3泄漏。一个传感器对用于在催化剂或高温反应区之后直接就地控制氨浓度，参见图1。由于LDS6可以实时提供NH3浓度数据，所以可以非常快速地控制NH

3泄漏-完全避免过量使用的运行时间。另一个重要的测量点是直接在烟囱中进行排放监测。在这里，观察到NH3的最终排放并因此观察到总氮排放。

LDS脱硝控制具有六大优势：

（1）性能。LDS脱硝控制比其他控制仪器（例如FT-IR）更快的调节，因此是最有效的优化。原位方法允许代表性的NH3测量，无副作用或交叉干扰。

（2）方便。通过使用光缆可将中央单元放置在距测量点数百米的控制室中。一个中央单元可以同时处理三个测量点。在现场不需要校准。

（3）稳健性。测量点处的传感器对包含最少的电气和光学组件，以确保最高的可靠性和可用性。在连续运行数月后，剩余的维护工作将减少到传感器窗户的清洁。清洁后不需要光学调整。

（4）多功能性。LDS6可以选择测量原位烟气中的水蒸气浓度，并与NH3逃逸量平行。这个附加信息对于比在例如压降下更早和更早地检测锅炉蒸汽管道中的泄漏是有用的。此外，在干燥气体条件下测量烟囱中萃取分析仪（例如，作为CEM系统的一部分）的结果中体积误差的补偿成为可能。

4.2测量条件

通过改善SCR或SNCR脱硝装置中NH3逃逸测量的典型测量条件，可以改善SNCR技术。如果典型值的范围保持不变，MLFB代码可用于订购分析仪。在其他情况下，请使用给定的联系地址进行技术说明。用户列表可用于不同的应用领域。用户受益通过控制NH₃逃逸优化SCR过程意味着：最大限度地减少技术缺陷，优化维护周期，降低劣化和更换成本；减少总氮（NH₃和NO_x）排放。优化的过程输入是最小化排放的基础。

4.3优化SNCR流程

通过控制NH₃逃逸方式：减少氨或尿素的消耗量，同时保持NO_x和NH₃的平衡值；稳定过程并避免峰值排放；尽量减少技术缺陷，提高脱硝效率合理水平的NH₃逃逸；减少总氮-NH₃和NO_x-排放。优化的过程输入是最小化排放的基础。

5.结语

随着工业生产的环境和效率要求不断提高，SNCR脱硝技术的应用也日益广泛。但其自身存在的一些缺陷却限制了其功能的发挥。本文对SNCR脱硝技术的常见缺陷进行了总结和分析，并提出了相应的解决对策。

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