一、解锁 SCR 脱硝核心原理,筑牢操作根基
SCR 脱硝技术的核心,是在催化剂的助力下,让还原剂(通常为氨气 NH₃或尿素)与烟气中的氮氧化物(NOx)发生 “神奇” 的化学反应。这个过程就像一场精心编排的 “分子舞蹈”,还原剂精准地与 NOx 结合,将其还原成无害的氮气(N₂)和水(H₂O),从而实现废气的净化。
例如在火力发电厂中,燃烧煤炭产生的烟气富含 NOx,通过引入氨气,在催化剂作用下,发生如下主要反应:
4NH₃ + 4NO + O₂ = 4N₂ + 6H₂O
8NH₃ + 6NO₂ = 7N₂ + 12H₂O
常见的催化剂有钒钛系、分子筛等,它们就如同这场反应的 “指挥官”,为反应提供特定的活性位点,大幅降低反应所需的能量,加速反应进程。理解了这一原理,您在后续操作中就能更好地把握各项参数调整的方向,确保脱硝反应高效进行。
二、开机前准备:严谨细致,为稳定运行护航
(一)设备全面 “体检”,不放过任何隐患
在启动 SCR 脱硝系统前,需对设备进行一次“体检”。从反应器到管道、阀门,再到风机、氨喷射系统以及关键的催化剂,每一处都要仔细检查。查看反应器内部是否有杂物堆积、管道有无裂缝或泄漏迹象、阀门开关是否灵活且密封良好。风机的叶轮是否磨损、氨喷射系统的喷头是否堵塞,这些细节都至关重要。比如,某工厂因未及时发现氨喷射系统一处喷头堵塞,开机后导致局部喷氨不均,脱硝效率大打折扣,还造成了氨逃逸超标。
(二)物料充足且安全,保障反应 “粮草”
确保还原剂储备充足,无论是液氨、氨水还是尿素,储存设备都要严格检查有无泄漏。液氨储存罐的压力、温度是否正常,输送泵能否平稳运行,蒸发器(若有)工作是否正常。同时,要对催化剂状态进行评估,若表面有积灰,需提前进行吹扫清理,可使用压缩空气或专业的清灰设备,让催化剂的活性位点充分 “暴露”,随时准备迎接脱硝反应。
(三)仪表校准,让数据成为操作 “明灯”
系统中的各类监测仪表是我们了解设备运行状态的 “眼睛”。温度传感器、压力传感器、氮氧化物分析仪、氨逃逸分析仪等,在开机前必须进行校准。以温度为例,SCR 反应对温度极为敏感,一般适宜温度在 300 - 400℃,若温度传感器失准,导致显示温度与实际不符,可能使操作人员误判,影响整个系统运行。所以,务必按照仪表校准规范,使用标准气体或校准仪器,确保数据精准可靠。
三、开机流程:按部就班,开启高效脱硝征程
(一)风机启动,引导烟气平稳 “入场”
首先开启引风机和送风机,这一步要像驾驶新车磨合一样,缓慢调整风机转速。让烟气以适宜的流速缓缓通入 SCR 反应器,避免风速过快对催化剂造成冲击磨损。同时,密切关注反应器前后的压力变化,正常情况下,压力应平稳上升,若出现异常波动,可能意味着管道堵塞或风机故障,需立即排查。
(二)系统预热,为反应创造 “暖环境”
启动蒸汽或电加热装置,对反应器及相关管道进行预热。这是因为 SCR 反应只有在合适的温度区间才能高效发生,预热能让系统快速达到理想反应温度,缩短启动时间。在预热过程中,要持续监测温度上升情况,防止升温过快或过慢。当温度接近 300℃时,可适当放缓加热速度,精准调控至目标温度范围。
(三)精准注氨,把握反应 “黄金比例”
当系统温度达标后,开启氨喷射系统。此时,要依据烟气流量、氮氧化物初始浓度等关键参数,初步设定氨喷射量。这里涉及一个重要概念 —— 氨氮摩尔比,它是影响脱硝效率与氨逃逸量的核心因素,一般控制在 0.8 - 1.2 之间。例如,通过在线监测得知烟气中氮氧化物浓度为 500mg/m³,流量为 100000m³/h,按照合适的氨氮摩尔比计算,便可得出准确的氨喷射量,实现精准投加,在高效脱硝的同时,将氨逃逸风险降到zui低。
四、运行中参数监测与调整:精准把控,确保系统状态
(一)紧盯关键参数,洞察系统 “脉搏”
在系统运行过程中,有几个关键参数需要操作人员时刻关注。烟气温度,它直接左右催化剂活性与脱硝效率。一旦温度偏离 300 - 400℃的适宜区间,需迅速采取措施。若温度过低,可加大加热功率;若温度过高,可通过增加冷却水量或调节烟气流量来降温。
氨氮摩尔比同样关键,通过在线分析仪实时监测氮氧化物浓度变化,动态调整氨喷射量,维持好的比例。如发现氮氧化物浓度上升,可适当增加氨喷射量,但要密切关注氨逃逸情况,避免顾此失彼。
氨逃逸量过高不仅浪费还原剂,还会造成二次污染。若氨逃逸超标,应立即检查氨喷射系统是否存在故障,如喷头堵塞、阀门泄漏等,同时重新核算氨氮摩尔比是否合理。
(二)呵护催化剂,延长系统 “心脏” 寿命
催化剂是 SCR 系统的核心部件,定期检测其活性、压降等性能指标至关重要。随着运行时间增长,催化剂可能因积灰、中毒(如砷、碱金属等杂质影响)而活性下降。此时,可采用定期吹灰的方式,清除表面积灰;若积灰严重或中毒情况发生,可进行专业清洗或再生处理。若催化剂压降过大,表明可能存在堵塞,需及时清理,保证烟气顺畅通过,维持系统稳定运行。
(三)维持压力平衡,保障系统 “顺畅呼吸”
时刻留意反应器进出口、烟道等部位的压力变化,维持系统压力平衡。压力异常波动往往是设备故障、堵塞或泄漏的信号。例如,反应器进口压力突然升高,可能是前端管道堵塞;出口压力异常降低,可能存在泄漏点。一旦发现压力异常,要迅速排查并解决,确保系统像人体呼吸一样顺畅运行。
五、关机流程:有条不紊,为下次运行做好铺垫
(一)停止注氨,缓慢降量防隐患
当需要关机时,首先停止氨喷射系统。但要注意,不能像急刹车一样突然关停,需按照一定速率逐步降低氨喷射量。这是因为若突然停止,反应器内可能残留大量未反应氨气,积聚后有爆炸等安全隐患。一般可在几分钟内,分阶段逐渐减少氨喷射,直至停止。
(二)降温冷却,持续通风排余热
关停加热装置,让系统自然降温。在此期间,送风机和引风机需继续运行一段时间,通常为 30 分钟至 1 小时,具体时长可根据系统规模和实际温度情况而定。通过持续通风,将反应器内的余热和残留气体充分排出,防止高温对设备造成热变形等损害,同时避免有害气体积聚引发安全问题。
(三)设备关停与巡检,记录状态待重启
待系统温度降至常温附近,依次关停送风机、引风机,关闭所有阀门、泵浦等设备。最后,对整个系统进行一次全面巡检,检查设备是否都已正确关闭,有无遗漏或异常情况。记录好设备状态,如阀门的开合位置、风机的停机时间等,为下一次开机提供参考,确保下次开机顺利进行。
六、日常维护与应急处理:未雨绸缪,保障系统长治久安
(一)定期维护保养,让设备 “永葆青春”
制定详细的日常维护计划,如同定期给爱车做保养一样,对 SCR 脱硝系统设备进行呵护。定期对设备进行清洁,清除表面灰尘与污垢;对转动部件进行润滑,减少磨损;对连接部位进行紧固,防止松动。
针对催化剂,要定期进行吹扫,可根据实际运行情况,每周或每月进行一次;每隔一定周期,如半年或一年,进行深度清洗或再生处理,延长其使用寿命。同时,检查各类仪表、电气设备是否正常,确保系统随时能投入稳定运行。
(二)完善应急处理预案,从容应对突发状况
编制一套完善的应急处理预案,针对可能出现的设备故障(如风机故障、泵浦损坏)、氨气泄漏、火灾等突发情况,明确应急响应流程、人员职责和处理措施。定期组织演练,让操作人员熟悉在紧急情况下如何迅速反应。