详谈氨逃逸对电除尘及脱硫系统的影响

详谈氨逃逸对电除尘及脱硫系统的影响

燃煤电厂中氨逃逸是指喷入烟气中的氨未参与脱硝反应，而随烟气进入下游设备，会对电除尘器和脱硫系统产生显著的负面影响，以下是具体分析：

一、对电除尘器的影响

1. 形成粘性硫酸氢铵沉积物：

机理：逃逸的氨气与烟气中的三氧化硫和水蒸气反应，生成硫酸氢铵。
NH? + SO? + H?O → NH?HSO?`
粘附性强：硫酸氢铵在烟气温度低于其露点（通常在146-207℃范围内，具体取决于浓度）时呈粘稠液态，具有极强的粘附性，沉积在极板/极线上，这些粘性物质会牢固地粘附在ESP的收尘极板（阳极板）和放电极线（阴极线）表面。
绝缘层形成：沉积物覆盖极板表面，形成一层绝缘层，严重阻碍粉尘向极板转移和电荷释放。
极线肥大/结垢：沉积物包裹放电极线，导致极线“肥大”，破坏其尖锐形状，显著降低电晕放电效率（产生电晕电流的能力）。

2. 导致电除尘效率严重下降：

降低电场强度：绝缘层削弱了电场的有效强度。
抑制电晕放电：肥大或结垢的极线产生的电晕电流大幅减少，粉尘荷电困难，即使荷电的粉尘，向极板迁移的速度和效率下降，被捕集的粉尘也难以通过振打有效清除（被粘性沉积物粘住)，导致除尘器效率显著恶化，出口粉尘浓度(颗粒物排放)超标，严重时甚至可能导致ESP完全失效。

3.  增加运行维护难度和成本：

振打清灰困难：常规周期性振打难以有效清除粘性的硫酸氢铵沉积物，即使改为连续方式，也收效甚微。
频繁冲洗需求：需要更频繁地停运电除尘进行人工或高压水冲洗，增加停机时间、人工成本和废水处理负担，大多带病运行，灰尘进入吸收塔，污染了浆液。
设备腐蚀：硫酸氢铵具有腐蚀性，长期沉积会加速ESP内部构件（特别是极板、极线）的腐蚀。

二、对脱硫系统 (主要是湿法脱硫) 的影响

1.  浆液化学性质改变 - “氨污染”：

溶解吸收：逃逸的氨气进入吸收塔后，会迅速溶解于脱硫浆液中，形成铵离子。
消耗氧化风：溶解的铵离子在浆液中会被强制氧化风机鼓入的空气氧化。这需要消耗大量的氧气。
NH?? + 2O? → NO?? + 2H? + H?O
导致亚硫酸盐累积：由于氧气被消耗于氨的氧化，导致浆液中亚硫酸盐(HSO?? SO???)无法被充分氧化成硫酸盐(SO???)。
降低脱硫效率：
亚硫酸盐溶解度低，易过饱和析出，导致结垢风险增加。累积的亚硫酸盐会抑制石灰石/石灰的溶解速率。
浆液pH值控制困难：氨氧化反应会产生`H?`，降低浆液pH值，进一步影响脱硫效率。需要额外补充碱度石灰石浆液，来维持pH，粉耗上升，增加运行成本。

2.  产生气溶胶/蓝烟/黄烟现象：

吸收塔浆液中的可溶性盐（特别是铵盐）在饱和湿烟气离开吸收塔时，会以细小的液滴或固体颗粒形式析出，形成难以被除雾器捕捉的细颗粒气溶胶。
视觉污染：烟囱排放的烟气呈现蓝色、黄色或浑浊状(蓝烟、黄烟)，造成不良的视觉影响，易引发公众投诉或环保关注。
颗粒物排放增加：这些气溶胶是PM2.5的重要来源，导致烟气总颗粒物浓度超标。
携带逃逸氨：气溶胶中可能夹带未反应的氨，造成二次氨逃逸排放。

3.  降低石膏品质

浆液中的铵盐最终会进入脱硫石膏或废水系统中，影响石膏品质，高含量的铵盐(硫酸铵、硝酸铵)会影响石膏的结晶、含水率和纯度，降低其作为建材(如石膏板)的商业价值，销售困难。
废水处理负担加重：废水中氨氮浓度显著升高，增加了废水脱氮(如生物处理、折点氯化等)的难度和成本。高氨氮废水处理是电厂废水处理的难点之一。

4.  潜在的腐蚀问题：

高浓度的铵盐和变化的浆液化学环境会加剧FGD系统某些部位（如管道、泵、搅拌器、除雾器）的腐蚀风险。

三、总结

氨逃逸对燃煤电厂后端的环保设备危害极大，对电除尘的核心危害是形成粘性硫酸氢铵沉积物，导致除尘效率急剧下降、设备维护量剧增；对脱硫的核心危害是造成浆液氨污染，引发亚硫酸盐累积、降低脱硫效率、产生气溶胶有色烟羽、增加废水处理难度、影响石膏品质。

四、解决和缓解措施

1. 源头控制：优化SCR脱硝系统的运行（精确控制喷氨量、改善氨/NOx混合均匀度、定期检查和更换催化剂、控制SO?/SO?转化率），从源头上最小化氨逃逸量是根本之道。通常要求将氨逃逸率控制在<2.5 ppm甚至更低水平，投入自动跟踪系统。

2. 温度控制：确保电除尘入口烟气温度高于硫酸氢铵的露点温度(通常>110℃，具体根据烟气成分计算)，使其保持气态通过电除尘，避免冷凝沉积。
3. 电除尘改造优化：采用更有效的振打技术、选用防腐防粘材料、优化极配形式等。
4. FGD运行调整：加强氧化(增加氧化风量)、优化浆液pH值控制、必要时排放部分浆液或使用化学添加剂抑制亚硫酸盐累积、优化除雾器运行和冲洗。
5. 末端治理(针对气溶胶)：在FGD后增设湿式电除尘器或高效除雾器，专门捕集气溶胶细颗粒。

【结语】严格控制氨逃逸是保障燃煤电厂整个烟气治理系统(脱硝-除尘-脱硫)高效、稳定、经济运行的关键环节，好学的您深入现场，找出氨逃逸的具体原因，多措并举，力保灰硫设备的安全稳定运行。