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锅炉烟气脱硫脱硝系统运行问题及处理措施

国家对环保要求的逐渐提高，大部分锅炉厂针对烟气处理系统都进行了深入改造。随即而来出现硫酸铵浆液结晶差，液态氨损耗大，脱硫塔喷头堵塞，脱销系统中氨水浓度较低以及氮氧化物指标不达标等一系列问题。锅炉排出的烟气在脱硫上，工业锅炉目前常用氨法脱硫工艺，即烟气脱硫、氧化空气、硫铵、检修排空、工艺水等子系统。如果采用一炉一塔进行全烟气脱硫，脱硫效率能达到98%以上。在脱硝上，目前常用SNCR脱硝工艺，使用氨水作为还原剂，脱硫效率在50%以上，且NOx排放浓度控制在200mg/Nm3以下。
1锅炉烟气脱硫脱硝概述
1.1脱硫工艺
锅炉烟气脱硫，指的是除去烟气中的SO、SO2等硫化物，以满足保护环境的要求。按照不同的工艺，可以分为石灰石-石膏脱硫、磷铵肥法脱硫、烟气循环流化床脱硫、海水脱硫、氨水洗涤法脱硫、电子束法脱硫等。分析烟气脱硫工艺的特点，主要如下：第一，能够捕捉多种有害气体，从而提高脱硫效率；第二，脱硫过程节水节电、降低了运行成本；第三，脱硫设备操作简单、维修量少，能够适应复杂环境，有利于日常管理和维护；第四，不同工艺能够处理不同含硫量的烟气，或者采用联合工艺，能够提高脱硫效果。
1.2脱硝工艺
锅炉烟气脱硝，指的是除去烟气中的硝化物NOx。从脱硝工艺上来看，主要包括两种类型：一是从源头上治理，减少煅烧期间生成的NOx含量，常见如使用低氮燃烧设备；或者调整配料方案，使用矿化剂降低熟料温度；或者炉和管道分段燃烧，从而控制温度高低。
二是从末端治理，降低烟气中的NOx含量，目前应用广泛，常见如活性炭吸附脱硝、电子束脱硝、SCR技术、SNCR技术等。以SNCR脱硝工艺为例，在小型机组中的脱硝效率为80%以上，在大型机组中的脱硝效率为25%-40%，常用于低氮燃烧技术的辅助处理手段，优势在于占地面积小、工程造价低，而且适用于老厂改造工程。
2脱硫脱硝系统存在问题及处理措施
2.1硫酸铵结晶颗粒小及处理
2.1.1主要原因
主要原因是因为进入脱硫塔烟道处防腐层脱落到浓缩段，堵塞二级循环泵喷头，使得脱硫塔浓缩段温度太高。其次可能是液氨投入量太大，脱硫塔pH值太高，影响硫酸铵的结晶效果。也可能是由于锅炉布袋除尘器泄露，导致烟气中粉尘进入脱硫装置，这时二级循环泵喷头流通不顺畅，由于堵塞造成浓缩段封闭，同时温度升高，硫酸铵结晶颗粒太小，分离效果差。
2.1.2解决措施
一般脱硫系统在开车前，首先要进行试车实验。脱硫系统检修后，最少进行两天水联动试车，并对脱硫塔、循环槽进行清理。水联动试车结束后，观察喷头及泵体运行情况，保证不堵塞喷头防止堵塞。
降低对液氨的投入量，对脱硫塔进行整体的调整控制，确保脱硫塔出口烟气稳定。同时控制脱硫塔pH值。将一、二级循环泵的入口过滤器换成管道过滤器，篮式过滤器密闭性差，杂质颗粒会堵塞喷头，影响出料效果。
还可以改进锅炉除尘系统，一般使用较为广泛的是布袋除尘器，可以用电袋复合式除尘来进行替换，确保烟气之后的排放达到国家规范水平和环保要求，从而大大降低烟尘对系统产生的不利影响。
2.2硫酸铵管线断裂
2.2.1主要原因
脱硫塔到硫酸铵厂房的脱硫管线经常破裂，并且修复时间长，导致不能正常出料，破坏原来的结晶颗粒。一般在运行过程中硫酸铵管线的蒸汽伴热经常存在不合适形式，最常解决的办法就是出料后及时用水冲洗，避免对管线的封堵。但是又出现一个问题，由于存在热胀冷缩的特性，特别容易出现管线弯头、膨胀节、法兰处极易拉裂等问题。
2.2.2解决措施
及时联系抢修单位对管线进行连接，避免管线泄露导致出料受限。改造原有的硫铵管线伴热方式，采用电伴热方式来代替蒸汽伴热，除此之外也可以在管线上另外增加膨胀节的个数。
2.3液氨压力不稳定
2.3.1主要原因
对于液氨的供应而言，一般情况下由于管线距离长，使得液氨压力不稳定，结果就是控制二氧化硫比较困难，这样对硫铵的氧化效果同样大打折扣。最常用的方法是用针型阀门调节系统液氨含量，但是当阀门在开度过小，整个操作过程比较困难。
2.3.2解决措施
把氨变成液氨泵，重点强化液氨泵的管理工作。另一种措施是在循环槽或者循环槽顶部处安装压力表，这样可以随时了解管线压力的变化情况，方便工艺操作和调整。
2.4过滤器堵塞频繁
2.4.1主要原因
锅炉厂脱硫系统中循环泵的入口大多都采用篮式过滤器，工作一段时间后系统中的一级循环泵电流就会降低，拆开检修后发现过滤器内存在例如树脂等胶体杂质。篮式过滤器本身存在一个缺点，由于底部有间隙导致密封性差。对其进行检修时发现一些过滤器中的杂质颗粒已经把喷头堵塞。为了防止堵塞喷头造成的影响，脱硫塔超温，结果影响结晶出料。
2.4.2解决措施
首先可以更换过滤器，使用密封效果好的管道过滤器。其次分析得知过滤器入口中堵塞物主要是硫酸铵，经研究后发现一开始使用12mm孔径的过滤器，经过一段时间运行后换成14mm孔径的管道过滤。
2.5脱硫塔pH值过高
2.5.1主要原因
电厂为了保证脱硫效率，增加液氨的使用量，导致的结果是一级循环中的酸碱值变大，这时循环槽下层浆液和脱硫塔中浓缩段的酸碱值都升高。结果就是脱硫塔中颗粒结晶变小，密度增加，硫酸铵出料量降低。
2.5.2解决措施
可以将一级循环泵过滤器变成管道过滤器，同时减少液氨的投入量，对脱硫塔进行整体调整控制，确保烟气出口稳定，严格控制pH值。一级循环A泵酸碱值控制在5~8，C泵控制在4~6，二氧化硫值控制在20~100mg/m3。对于针型阀门脱硫系统液氨调节，阀门开度太小时调整比较困难，即使是微调液氨的流量波动性也特别大。为了保证二氧化硫出口合格，对于同样的液氨量，加阀后阀位为40%~50%来确保其合格，并且较为稳定。
2.6脱硫塔pH值过高
2.6.1主要原因
目前硫酸铵存在大量不达标，含氮量低，质量差，并且市面上硫酸铵质量参差不齐，所以许多硫酸铵产品销售不佳。
2.6.2解决措施
据了解含氮量大部分不合格原因是由于锅炉除尘效果差，其中脱硫系统含尘量高，所以含氮量低，硫酸铵呈灰色。应该对锅炉除尘装置进行改造，换成电袋复合除尘设备。
2.7氨逃逸及气溶胶
2.7.1主要原因
氨逃逸产生的原因，主要是由于氨法脱硫过程中氨水作为吸收剂，但是氨水在常温下存在挥发性，并且受温度及密闭性的影响。长时间放置浓氨水，会损失大量能量。挥发后的氨水不仅会降低脱硫效率，对空气还会造成污染。所以从环保和脱硫两个方面而言减少氨水的挥发性具有重要作用。
对于气溶胶而言，脱硫过程中氨水一般被二氧化硫吸收，但是氨水的挥发性会和未被吸收的二氧化硫反应生成亚硫酸铵，在此过程中有大量水蒸气，导致小液滴逐渐形成大液滴，即“气溶胶”，结果就是尾气排放中含有亚硫酸铵，排到大气中分解造成空气的二次污染。
2.7.2解决措施
在氨法脱硫系统中放置氨逃逸监测表，这样可以对氨逃逸量进行及时的监测。有助于减少液氨的投入量，减小氨的损耗，并且观察烟气的排放情况。或者在脱硫塔上安装一层喷水装置，用来解决按逃逸的问题。
3结语
脱硫系统运行期间，常见问题是系统水量不平衡、硫酸铵结晶效果差、硫铵管线断裂、液氨压力不稳定；脱硝系统运行期间，常见问题是氨水浓度低、喷枪设置不合理。文中针对以上问题分析了发生原因，并提出相应的处理措施，希望为实际工作提供参考借鉴。
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