高逃逸氨烟气超低排放工况下CEMS应用问题探讨

近年来随着烟气超低排放改造从传统火电行业逐渐向钢铁、水泥、化工等工业锅炉行业的深入推进，低温高湿、逃逸氨、低浓度（SO₂、NO_X的浓度通常不高于35、50mg/m³）已基本成为行业的典型烟气超低排放特征，尤其是还会出现逃逸氨2、30ppm以上或无序排放的恶劣工况。而与此工况相配套的烟气超低CEMS系统，在用户现场实际运维中，采样探头和加热导管频繁堵塞、冷凝除水过程中SO₂损失吸附、分析检测器腐蚀堵塞等问题日益突现。

进入“十四五”时期，在环境监测数据“真、准、全”的高要求下，以及随着HJ76、75-2017标准的深入贯彻实施，CEMS系统现场抽检示值误差、系统响应时间检查、关注SO₂数据异常偏低或零等内容，已成为环保监管部门的监督检查重点和常态。高逃逸氨工况除了造成CEMS系统管路经常堵塞，还会引起现场抽检SO₂系统响应时间、示值误差超标及涉嫌CEMS系统数据造假等系列应用问题。

高逃逸氨的来源分析

① 烟气脱硝治理改造时，主要以SNCR、SCR法脱硝工艺为主，氨水、液氨或尿素作为还原剂和烟气中的NO_X在一定条件下发生反应去除。由于现场实际烟气流场分布的不均匀、烟气量负荷波动的变化、喷氨调节的滞后等实际因素，导致喷氨量不能与NO_X负荷有效匹配，进而导致氨的逃逸。

② 烟气氨法脱硫工艺由于其建设造价和运行成本较低、脱硫剂氨水或液氨来源广等特点，在钢铁、水泥、化工等非火电行业被广泛应用。其脱硫机理大致为：烟道内喷入适量的NH₃（氨），经过物理吸收、中和、氧化等化学反应，最终生成硫酸铵以去除烟气中的SO₂。该治理工艺实际运行时由于反应时间短不充分、设备腐蚀、烟气和浆液工况的变化、喷氨不当等因素，造成无序的氨逃逸，同时时常伴有硫酸铵等成分的气溶胶排放。

高逃逸氨的危害和

引起的问题

① CEMS采样探头、加热导管的堵塞

高浓度超标逃逸排放的氨气与烟气中的三氧化硫反应生成硫酸氢铵。通常硫酸氢氨熔点为147℃，当烟气温度高于此温度时，呈现鼻涕状液态，具有极强的粘附性，能以液体形式在物体表面聚集或以液滴形式分散在烟气中。当烟气温度在147℃以下时，硫酸氢铵随温度的降低，粘结、沉积于采样探头、加热导管等物体表面，形成坚固的结晶堵塞，最终导致样气无法进入检测器出现数据严重偏低或零值的问题。

② 冷凝除湿器的堵塞和吸附

在烟气抽取冷干预处理中，由于SO₂具有随着温度降低溶解度提高的特性，当高浓度的逃逸氨进入冷凝除湿预处理设备时，NH₃、SO₂、H₂O会迅速发生类似二次脱硫反应，生成硫酸铵、亚硫酸铵、亚硫酸氢铵的混合物并粘附于冷腔壁，导致SO₂的示值误差、系统响应时间出现不符合HJ76\75-2017规范要求的严重问题。

③ 烟气检测器的腐蚀和堵塞

未能完全去除的逃逸氨气一旦进入到检测池，由其形成的铵盐结晶会粘附于检测池壁或窗上导致检测池腐蚀，进而出现系统漂移、在线数据异常等问题。