煙氣脫硝除塵脫硫裝置存在問(wèn)題分析與改進(jìn)探究

袁海燕

【摘??要】在我國(guó)為了有效促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)能源的使用率非常大。其中能源基本上都來(lái)源于煤炭的燃燒，但不可忽視的是煤炭燃燒必然產(chǎn)生各種有害氣體，如NO、NO2、SO2等，這些氣體進(jìn)入空氣會(huì)對(duì)自然環(huán)境以及人體產(chǎn)生污染和危害。因此，經(jīng)過(guò)各專業(yè)研究人員的努力，煙氣脫硝除塵脫硫裝置在凈化煤炭燃燒后的煙氣問(wèn)題中發(fā)揮了重要的作用。但受限于我國(guó)當(dāng)前的裝置設(shè)計(jì)能力，煙氣脫硝除塵脫硫裝置在使用過(guò)程中仍然存在諸多問(wèn)題，需要提出并進(jìn)行改進(jìn)探究。

【關(guān)鍵詞】煙氣脫硝除塵脫硫裝置;問(wèn)題分析;改進(jìn)探究

引言

近年來(lái)人們的生活質(zhì)量與日俱增，也對(duì)直接影響自身健康狀況生活環(huán)境的質(zhì)量更加嚴(yán)格，對(duì)其中出現(xiàn)的問(wèn)題也更加重視。很多電廠和化工廠都采用燃燒煤炭作為第一能源進(jìn)行使用，燃燒就必然產(chǎn)生各種對(duì)空氣有害的氣體。因此，脫硝除塵和脫硫技術(shù)在工廠中非常關(guān)鍵。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和化工工藝的不斷探索，我國(guó)在煙氣脫硝除塵和脫硫技術(shù)使用方面成效顯著。在本文的研究中作者對(duì)其中的技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，找出其中出現(xiàn)的問(wèn)題，并提出對(duì)應(yīng)的措施。

一、煙氣脫硝除塵脫硫裝置存在的問(wèn)題分析

脫硫脫硝目前有兩個(gè)方面的區(qū)別：首先是脫除物質(zhì)不一樣，因此處理的工藝和所需藥劑不同;其次，脫硫工藝目前相對(duì)成熟，而脫硝工藝還在改進(jìn)中。因此，整個(gè)煙氣脫硝除塵脫硫裝置存在的問(wèn)題主要集中在脫硝除塵方面。

（一）脫硝除塵工藝中存在的問(wèn)題

1.爐內(nèi)脫硝的腐蝕問(wèn)題

現(xiàn)代化的脫硝工藝中需要在爐內(nèi)加裝選擇性催化還原技術(shù)（SCR）裝置，從而對(duì)省煤器的運(yùn)行產(chǎn)生一定的影響。具體表現(xiàn)在使用安裝SCR系統(tǒng)的脫硝工藝運(yùn)行過(guò)程中煙氣在各種催化劑的作用下形成高濃度的三氧化硫（SO3），其和煙氣中的氨氣（NH3）在爐內(nèi)發(fā)生一定的化學(xué)反應(yīng)，生成硫酸氫氨（NH4HSO4）。這種處于液體狀態(tài)的NH4HSO4能將進(jìn)入爐內(nèi)的飛灰大量捕捉，并與其粒子有效結(jié)合，從而在爐內(nèi)的傳熱零件中以融鹽狀的形式堆積，最終引起省煤器發(fā)生腐蝕或者被灰塵堵住，使省煤器及其相關(guān)機(jī)器無(wú)法正常運(yùn)作。

2.催化劑出現(xiàn)堵灰問(wèn)題

在煙氣進(jìn)入脫硝除塵裝置的過(guò)程中需要在煙氣中添加一定的催化劑，使煙氣中的各種成分與其發(fā)生反應(yīng)進(jìn)行沉降。以蜂窩式的催化劑為例，在使用中有可能引發(fā)整個(gè)裝置出現(xiàn)堵灰問(wèn)題。具體的原因可能有：一是催化劑選擇不合理，如孔徑過(guò)小，不利于過(guò)大顆?；覊m的良好通過(guò);二是裝置內(nèi)的吹灰裝置設(shè)計(jì)在工作時(shí)出現(xiàn)滯后，沒(méi)有及時(shí)開(kāi)展吹掃工作;三是裝置系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在一定的不合理問(wèn)題，使催化劑反應(yīng)場(chǎng)所的流場(chǎng)不夠均勻，出現(xiàn)煙氣渦流區(qū)域。這樣進(jìn)入裝置內(nèi)的煙氣可能出現(xiàn)逆流，在一段時(shí)間的運(yùn)行后就會(huì)在催化劑孔中掛灰并堆積。

（二）脫硫工藝中存在的問(wèn)題

當(dāng)前國(guó)內(nèi)各種石化企業(yè)都根據(jù)自身生產(chǎn)情況安裝了煙氣脫硝除塵脫硫裝置，各裝置在脫硫工藝中也都會(huì)出現(xiàn)一定的腐蝕問(wèn)題，但不同裝置其腐蝕位置存在差異。通過(guò)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)煙氣脫硝除塵脫硫裝置在脫硫工藝中發(fā)生腐蝕的位置大多包含脫硫塔入口位置、靜電除霧器位置、吸收塔頂端以及排煙筒位置等。具體的腐蝕反應(yīng)主要有：

1.在脫硫塔入口位置也就是煙道入口及煙道經(jīng)常出現(xiàn)稀硫酸腐蝕

該位置流經(jīng)的煙氣溫度較高，進(jìn)入干濕界面時(shí)高溫?zé)煔夂臀账械臐{液接觸發(fā)生冷卻，其中的硫化物質(zhì)會(huì)溶解到漿液中，并在裝置表面結(jié)露，這些溶液屬于強(qiáng)酸溶液。長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行過(guò)程中裝置內(nèi)環(huán)境變差，繼而腐蝕不銹鋼裝置。

2.靜電除霧器位置出現(xiàn)腐蝕

很多煙氣中都含有大量的SO3氣體和水蒸氣，通過(guò)除塵裝置的過(guò)程中兩者經(jīng)常發(fā)生反應(yīng)，形成一定的硫酸溶膠，從而為去除硫化氣體增加難度。所以需要靜電除霧器將這些物質(zhì)集中捕集，從而對(duì)裝置產(chǎn)生較為嚴(yán)重的腐蝕。

3.吸收塔頂端以及排煙筒位置的腐蝕

如上文所言，經(jīng)過(guò)脫硫裝置的脫除工作后，煙氣中的絕大多數(shù)二氧化硫氣體都被有效脫除。但三氧化硫和水蒸氣反應(yīng)形成的氣溶性膠狀物質(zhì)依舊難以脫除，大多數(shù)的脫除率不足一半，從而在流經(jīng)吸收塔頂端和排煙筒時(shí)會(huì)在其內(nèi)壁形成稀硫酸，最終導(dǎo)致吸收塔頂端和排煙筒被硫酸腐蝕。

二、煙氣脫硝除塵脫硫裝置改進(jìn)探究

從整體上看，我國(guó)石化企業(yè)的煙氣脫硝除塵脫硫裝置使用效果顯著，其中可能出現(xiàn)的堵灰和腐蝕問(wèn)題也都發(fā)生在局部位置。不管是脫硝除塵工藝還是脫硫工藝出現(xiàn)的問(wèn)題，其原因基本上可以概括為三點(diǎn)：腐蝕環(huán)境比較復(fù)雜、裝置相關(guān)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)不夠科學(xué)合理，在脫硫除塵工作中相關(guān)介質(zhì)中含有的腐蝕性物質(zhì)過(guò)多。針對(duì)這些原因應(yīng)該有針對(duì)性的提出相關(guān)防護(hù)措施。

（一）脫硝除塵工藝問(wèn)題的改進(jìn)措施

首先，對(duì)于加裝選擇性催化還原技術(shù)的省煤器裝置中出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題，其解決方式可以選擇有效避免SO3和NH3發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。具體表現(xiàn)在采取一定的手段加大對(duì)SO3轉(zhuǎn)化率的控制，以及避免NH3的過(guò)分逃逸。此外，工作人員可以選擇搪瓷元件作為省煤裝置的傳熱器，這樣有利于各種化學(xué)反應(yīng)物的堆積，從而對(duì)良好的吹灰和灰塵清洗工作起到促進(jìn)作用。

其次，對(duì)于催化劑的堵灰問(wèn)題。企業(yè)應(yīng)針對(duì)不同燃煤的種類挑選合適的催化劑孔徑;同時(shí)在裝置中安裝良好的、反應(yīng)靈敏的吹灰系統(tǒng);為了保證具體的工作效率企業(yè)有必要在實(shí)際工作前進(jìn)行一定的模擬實(shí)驗(yàn)，保證催化劑中流場(chǎng)持續(xù)均勻，不會(huì)再出現(xiàn)因?yàn)闊煔饽媪鞫斐傻姆e灰問(wèn)題。

（二）脫硫工藝中腐蝕問(wèn)題的改進(jìn)措施

第一，對(duì)于在脫硫塔入口位置也就是煙道入口及煙道經(jīng)常出現(xiàn)的稀硫酸腐蝕問(wèn)題應(yīng)該采用科學(xué)的方式對(duì)煙氣入口段的長(zhǎng)度進(jìn)行重新優(yōu)化設(shè)計(jì)，使優(yōu)化后的干濕交替區(qū)避免過(guò)分延長(zhǎng)到煙道位置。此外，對(duì)于煙道的選擇也應(yīng)該選擇更加合適的合金材料，如成分優(yōu)良的不銹鋼。在煙氣進(jìn)入脫硫塔前，為了避免高溫與濕氣相遇的強(qiáng)烈反應(yīng)也應(yīng)該采取一定的降溫措施，控制煙氣進(jìn)入入口的溫度不要過(guò)高。

第二，對(duì)于靜電除霧器位置出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題主要是生成的稀硫酸腐蝕以及電解腐蝕。因此，有必要根據(jù)實(shí)際的煙氣成分分析狀況，一方面可以更換更合適的陰極線材料，當(dāng)前使用較多的為C-276。另一方面也可以采用無(wú)陰極固定器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

第三，對(duì)于吸收塔頂端以及排煙筒位置的腐蝕問(wèn)題，其主要的優(yōu)化方案也是進(jìn)行工藝使用材料的優(yōu)化更換。對(duì)于不同種類型的吸收塔中的兩種除霧器，其中的有靜種類消泡器噴淋管可選擇不銹鋼，無(wú)靜電種類可以選擇整體玻璃鋼。針對(duì)排煙筒材料的選用則可優(yōu)先選用型號(hào)為304L的不銹鋼管或者型號(hào)為316L的不銹鋼復(fù)合板制作成排煙筒。

三、結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)作為一個(gè)工業(yè)大國(guó)，對(duì)煤炭的各種使用和探索工作的步伐不會(huì)停止，因而對(duì)燃煤產(chǎn)生的各種污染物的清除和轉(zhuǎn)化工作亦需要不斷強(qiáng)化。煙氣脫硝除塵裝置對(duì)各種污染物的排放轉(zhuǎn)化工作至關(guān)重要，也對(duì)有效改善我國(guó)大氣質(zhì)量起著積極的促進(jìn)作用。本文通過(guò)詳細(xì)研究了解該裝置存在的各種問(wèn)題，并提出有效的改進(jìn)措施，希望能在今后更好的發(fā)揮煙氣脫硝除塵脫硫裝置的作用。

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（作者單位：昆岳互聯(lián)環(huán)境技術(shù)（江蘇）有限公司）