我國是燃煤大國,燃煤產(chǎn)生的NOX是我國NOX污染的*大來源,據(jù)統(tǒng)計(jì),若不加以控制,氮氧化物排放量在2020年將達(dá)到3000萬t,給我國改善大氣環(huán)境質(zhì)量帶來巨大壓力與挑戰(zhàn)。鍋爐煙氣脫硝是火電廠控制氮氧化物排放的重要手段,是在煙氣脫硫之后的又一重要領(lǐng)域,因此非常有必要對(duì)脫硝系統(tǒng)運(yùn)行中常見的問題進(jìn)行歸納分析,提出解決的措施,為脫硝系統(tǒng)的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行提供技術(shù)指導(dǎo)。
1.脫硝技術(shù)概況
粵*發(fā)電公司于2014年3月對(duì)鍋爐進(jìn)行了脫硝系統(tǒng)改造工程,采用SNCR+SCR混合脫硝技術(shù)?;?發(fā)電公司脫硝*一部分SNCR系統(tǒng)是在合適溫度區(qū)間的爐膛中噴入還原劑尿素,尿素在爐膛中分解為氨和異氰酸,并與煙氣中的NOX反應(yīng)。未參加反應(yīng)的氨逃逸至第二部分SCR系統(tǒng)的反應(yīng)器,在反應(yīng)器內(nèi)的催化劑催化下進(jìn)一步與煙氣中的NOx反應(yīng),從而實(shí)現(xiàn)SNCR+SCR混合脫硝。
2.運(yùn)行使用過程中常見問題及應(yīng)對(duì)
我廠脫硝系統(tǒng)投運(yùn)的一年多以來,發(fā)電廠氮氧化物排放量滿足了環(huán)保指標(biāo),達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。但在一年多以來的使用過程中也常會(huì)出現(xiàn)一些設(shè)備異?;蚩刂普{(diào)整上失誤而導(dǎo)致氮氧化物排放量超標(biāo)、氨逃逸超標(biāo)等問題。以下列舉一些脫硝系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)碰到的問題,進(jìn)行原因分析及提出解決方法。
2.1尿素溶液流量下降
我廠的脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)為兩臺(tái)機(jī)組共用一個(gè)尿素溶液制備及輸送系統(tǒng),通過尿素輸送泵將儲(chǔ)存罐里50%濃度左右的尿素溶液打至兩臺(tái)機(jī)組各自的在線稀釋系統(tǒng),稀釋后的尿素經(jīng)噴槍霧化后進(jìn)入爐膛與煙氣中的NOX反應(yīng)并生成無毒、無污染的N2和H2O。運(yùn)行中,尿素溶液流量下降、偏低現(xiàn)象較為普遍,這異常情況的出現(xiàn)直接導(dǎo)致氮氧化物排放量超標(biāo)。
(1)尿素溶液流量下降原因分析
尿素溶液輸送系統(tǒng)的誤操作和調(diào)整尿素溶液流量的失誤都會(huì)直接導(dǎo)致尿素溶液流量的下降。另外,因兩臺(tái)機(jī)組共用尿素溶液輸送系統(tǒng),其中一臺(tái)機(jī)組瞬時(shí)大量增加尿素溶液也會(huì)致使另一機(jī)組的尿素溶液流量下降。設(shè)備因素導(dǎo)致尿素溶液流量下降主要是尿素輸送泵出力下降和尿素輸送泵進(jìn)口濾網(wǎng)、噴槍堵塞。
(2)尿素溶液流量下降的處理
因加減負(fù)荷和啟停制粉而出現(xiàn)煙溫變化而需要對(duì)尿素溶液流量進(jìn)行調(diào)整時(shí),應(yīng)做到細(xì)心、耐心調(diào)整,同時(shí)機(jī)組間應(yīng)做好及時(shí)的聯(lián)系溝通,避免瞬時(shí)改變尿素流量而影響到鄰機(jī)的氮氧化物排放量。
氮氧化物排放量的變化有一定的滯后性,如發(fā)現(xiàn)尿素溶液流量下降應(yīng)抓緊時(shí)間檢查運(yùn)行的尿素輸送泵出口壓力有無變化,如泵出口壓力下降,應(yīng)立即切換進(jìn)口濾網(wǎng)或切換尿素輸送泵。如經(jīng)上述處理,尿素輸送泵出口壓力仍無提高,應(yīng)檢查各噴槍就地流量是否正常、有無堵塞現(xiàn)象,同時(shí)聯(lián)系維修清洗進(jìn)口濾網(wǎng)、清通堵塞噴槍。
另外,還要視氮氧化物排放量的變化情況而增投噴槍及調(diào)整風(fēng)量,以達(dá)到緩解氮氧化物排放量上升的目的。
2.2噴槍自退
噴槍自退情況包括有個(gè)別噴槍自退和整層噴槍全退,排除人為誤操造成的噴槍退運(yùn),個(gè)別噴槍自退的原因主要是執(zhí)行器故障所導(dǎo)致,而整層噴槍全退則更多來自熱工保護(hù)動(dòng)作所引起。個(gè)別噴槍的自退對(duì)鍋爐氮氧化物排放量的影響不大,通過調(diào)整正常運(yùn)行中的噴槍流量或加大尿素溶液總流量即可控制好氮氧化物排放量,而整層噴槍的全退則會(huì)引起氮氧化物排放量較大幅度的升高。
我廠的脫硝的噴槍布置位置都處于800-1100℃的爐膛煙道高溫區(qū)域,投運(yùn)和退運(yùn)的噴槍均要求長期通入壓縮空氣以防止噴槍高溫?zé)龎暮捅WC噴槍正常的霧化效果。另外,尿素溶液和稀釋水壓力也均有一定要求,以確保脫硝效率。當(dāng)壓縮空氣壓力<0.5Mpa、尿素溶液壓力<0.7Mpa和稀釋水壓力<0.7Mpa任一條件達(dá)到,均會(huì)保護(hù)工作而自退整層噴槍。
因此,如出現(xiàn)整層噴槍全退的情況,應(yīng)立即檢查壓縮空氣壓力、尿素溶液壓力、稀釋水壓力有無異常并盡快恢復(fù)正常,重新投入整層噴槍。如短時(shí)無法投入噴槍,還應(yīng)通過降低負(fù)荷及調(diào)整風(fēng)量的方法來緩解降低氮氧化物排放量的上升速度和幅度。
2.3氨逃逸率超標(biāo)
氨逃逸率是指催化反應(yīng)器出口煙氣中氨的體積分?jǐn)?shù),它反映了未參加反應(yīng)的氨量。氨逃逸率與氮氧化物排放量一樣,是脫硝運(yùn)行監(jiān)視的兩個(gè)重要參數(shù),氨逃逸率之所以受高度重視,主要是逃逸了的氨增加了生產(chǎn)成本,造成環(huán)境的二次污染,腐蝕下游設(shè)備。
所以,脫硝系統(tǒng)的*佳運(yùn)行狀況就是氨逃逸率與氮氧化物排放量的有效協(xié)調(diào)。氨逃逸率與NOX/NH3混合效果有著密切的關(guān)聯(lián),煙氣脫硝的尿素溶液噴槍分布點(diǎn)就是按照煙氣流在煙道內(nèi)的分布狀況而設(shè)計(jì),使NOX/NH3達(dá)到*佳混合效果,但煙氣流的分布特性會(huì)隨著鍋爐負(fù)荷、啟停制粉系統(tǒng)等因素發(fā)生變化。
氨逃逸率、氮氧化物排放量均具有一定的滯后性,氨逃逸率出現(xiàn)超標(biāo)現(xiàn)象更多的來自于當(dāng)?shù)趸锱欧帕可呋虺瑯?biāo)情況下而大量增加尿素溶液流量所導(dǎo)致。因此,在負(fù)荷變化、啟停制粉等工況變動(dòng)引起煙氣量變化時(shí),應(yīng)提前調(diào)整好尿素溶液流量和噴槍的合理運(yùn)行組合方式。
煙氣流的分布情況*直觀的反映就是煙氣溫度,所以我廠根據(jù)不同工況下煙氣流的分布情況和噴槍布置位置,作了以下規(guī)定:當(dāng)鍋爐屏式過熱器后煙溫兩側(cè)平均大于700℃、反應(yīng)器進(jìn)口煙溫任一測點(diǎn)大于320℃時(shí),應(yīng)采用上層8支噴槍與補(bǔ)充層噴槍組合運(yùn)行方式;當(dāng)鍋爐屏式過熱器后煙溫兩側(cè)平均在600-700℃時(shí),應(yīng)采用上層1-5號(hào)噴槍和前墻下層1-4號(hào)噴槍中的兩支組合運(yùn)行;當(dāng)鍋爐屏式過熱器后煙溫兩側(cè)平均小于600℃時(shí),只投入下層1-4號(hào)噴槍。
管理員
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