火電廠尿素法SCR脫硝系統的運行與維護
摘要:本文介紹了尿(niao)素(su)法(fa)煙氣(qi)SCR脫(tuo)硝工藝(yi)在330MW火電機(ji)組(zu)的應用(yong)實例,對尿(niao)素(su)法(fa)煙氣(qi)SCR脫(tuo)硝系(xi)統的運(yun)行(xing)(xing)特(te)點、調整(zheng)方法(fa)、常見異常進行(xing)(xing)了總結(jie)和分析。通過加強對脫(tuo)硝系(xi)統的運(yun)行(xing)(xing)調整(zheng)和合理維護(hu),保障機(ji)組(zu)脫(tuo)硝設備安(an)全穩定(ding)、環(huan)保經濟(ji)運(yun)行(xing)(xing)。
一、脫硝系統簡介
大唐略(lve)陽發(fa)電(dian)有限責任公司安裝(zhuang)兩臺330MW燃煤(mei)(mei)機組,鍋(guo)爐(lu)均為東方 鍋(guo)爐(lu)(集團)股份(fen)有限公司制造的(de)亞臨界、四角切(qie)圓、自(zi)然循環汽包爐(lu),脫(tuo)硝設備采用低氮燃燒(shao)器(qi)(qi)+選擇性催化還原(yuan)法(以下簡(jian)稱:SCR)全煙氣脫(tuo)硝;燃燒(shao)器(qi)(qi)為低氮燃燒(shao)器(qi)(qi),SCR反應器(qi)(qi)布(bu)置(zhi)于(yu)鍋(guo)爐(lu)省煤(mei)(mei)器(qi)(qi)出口(kou)與空(kong)預器(qi)(qi)之間,為高粉(fen)塵布(bu)置(zhi)。
脫硝(xiao)設(she)備采用(yong)尿素作(zuo)為還原劑,每臺鍋爐(lu)設(she)一(yi)套尿素溶液熱解爐(lu),將空(kong)預(yu)器出(chu)口約300℃熱一(yi)次風用(yong)電加(jia)熱器加(jia)熱到約600℃,尿素溶液由不(bu)銹(xiu)鋼噴射(she)器霧化后噴入熱解爐(lu)迅速熱解,產(chan)生SCR反應器所需的氨氣(以下簡(jian)稱:NH3)。每臺爐(lu)設(she)置1套尿素溶液計量(liang)分(fen)配裝(zhuang)置,能精(jing)確地測量(liang)和控制輸送到分(fen)解室的尿素溶液流量(liang)。
在設計(ji)煤種及校核(he)煤種鍋爐(lu)最(zui)大工(gong)況(kuang)(BMCR)下,低氮燃燒器(qi)使SCR入(ru)口氮氧(yang)化物(以下簡稱(cheng):NOx)濃度(du)小于(yu)350mg/Nm3,煙氣在省煤器(qi)出(chu)口處(chu)被平均分成兩(liang)路,并行進入(ru)垂(chui)直(zhi)布置的SCR反應(ying)器(qi)里,向下流過(guo)均流器(qi)、催化劑層,SCR反應(ying)器(qi)使SCR出(chu)口NOx濃度(du)小于(yu)100mg/Nm3,隨后進入(ru)回轉(zhuan)式空(kong)氣預熱器(qi)、電除塵器(qi)、引風(feng)機和(he)FGD,最(zui)后通過(guo)煙囪排入(ru)大氣。
二、SCR運行調整注意事項
1.SCR出口兩側煙氣平均值:NOX濃(nong)度(du)不(bu)(bu)大于(yu)(yu)100mg/Nm³;氨逃逸(yi)小于(yu)(yu)3ppm;脫(tuo)硝(xiao)效(xiao)率(lv)不(bu)(bu)小于(yu)(yu)80%。
2.SCR入口煙氣溫度(du)維持(chi)在(zai)300~400℃。
3.若機組負(fu)荷太低(di),SCR入(ru)口煙(yan)氣溫度低(di)于295℃,為(wei)防止(zhi)催化劑活性下降和(he)(he)大量銨鹽生成,使催化劑、空(kong)預器結垢,要停止(zhi)尿(niao)素熱解(jie)系統(tong)和(he)(he)循環系統(tong),停止(zhi)向SCR反應器噴入(ru)NH3。
4.機組加負荷后,當SCR入口煙溫超過295℃時,啟動尿素(su)循(xun)環和熱解系統,繼(ji)續向(xiang)SCR反(fan)應器(qi)噴(pen)入NH3。
5.脫硝系統正常(chang)運行(xing)中,低(di)(di)氮(dan)燃(ran)燒器(qi)和尿素(su)熱解系統要(yao)配合使用,在鍋爐燃(ran)燒穩定、飛(fei)灰(hui)含碳量(liang)不明顯增加的(de)情況下要(yao)盡可能(neng)發揮低(di)(di)氮(dan)燃(ran)燒器(qi)的(de)作用,減(jian)少尿素(su)流(liu)量(liang)。
6.鍋爐正常運行(xing)中(zhong),尿(niao)素熱(re)解(jie)系(xi)統運行(xing)異常時(shi),在(zai)鍋爐燃(ran)燒(shao)穩(wen)定的(de)情況下,可以將低氮燃(ran)燒(shao)器的(de)作用發揮至(zhi)最大(全開SOFA風),但要加(jia)強尾部煙道、SCR、空預器吹灰。
7.控制(zhi)熱解爐出口(kou)溫度(du)在370~390℃,最高不超(chao)過420℃。當出口(kou)溫度(du)低于(yu)350℃,應減少(shao)尿素(su)量,開大(da)(da)SOFA風(feng),控制(zhi)脫(tuo)硫(liu)吸收塔出口(kou)NOx小(xiao)于(yu)100mg/Nm³,若SOFA風(feng)開至最大(da)(da)后脫(tuo)硫(liu)吸收塔出口(kou)NOx超(chao)過100mg/Nm³時,要及時減負荷(he)。當熱解爐出口(kou)溫度(du)低于(yu)338℃,立(li)即(ji)停止尿素(su)噴(pen)槍運行。
8.控制熱解(jie)爐入口溫度不(bu)超過600℃,熱解(jie)爐本(ben)體(ti)溫度不(bu)超過400℃。
9.為防止噴氨(an)支(zhi)管及噴嘴積灰堵塞,在(zai)電(dian)加熱器故障停運后,維持熱一次風(feng)至(zhi)熱解爐門開啟。
10.尿(niao)(niao)素噴(pen)槍應對角投入運行,增(zeng)加尿(niao)(niao)素流量前應提前增(zeng)加電加熱器出力,減小(xiao)尿(niao)(niao)素流量后應減小(xiao)電加熱器出力。
11.尿(niao)素溶液濃度(du)在50%左右,單(dan)支噴槍出力不(bu)超過120L/h。
12.當氨逃逸濃(nong)度超過設(she)定值,而SCR出(chu)(chu)口NOx濃(nong)度沒有達到設(she)定要求時(shi),不要繼續(xu)(xu)增(zeng)大(da)尿素溶(rong)液的(de)噴射(she)量,而應先(xian)減少(shao)尿素溶(rong)液噴射(she)量,把氨逃逸濃(nong)度降低至允許的(de)范圍(wei)(wei)后(hou),再查找氨逃逸高的(de)原(yuan)因,把氨逃逸率(lv)高的(de)問(wen)題解決后(hou),才(cai)能(neng)繼續(xu)(xu)增(zeng)大(da)尿素溶(rong)液噴射(she)量,以(yi)保持SCR出(chu)(chu)口NOx在允許的(de)范圍(wei)(wei)內。
13.鍋爐(lu)點(dian)火后,SCR聲(sheng)波(bo)(bo)吹(chui)灰(hui)器(qi)立即投入運(yun)行,聲(sheng)波(bo)(bo)吹(chui)灰(hui)器(qi)投自動,每兩個(ge)吹(chui)灰(hui)器(qi)為一(yi)組(zu),吹(chui)掃周期為10min,8組(zu)吹(chui)灰(hui)器(qi)循環(huan)進行吹(chui)灰(hui)不間斷;當(dang)鍋爐(lu)停爐(lu)吹(chui)掃后,停止(zhi)引風機前,停止(zhi)SCR聲(sheng)波(bo)(bo)吹(chui)灰(hui)器(qi)。在鍋爐(lu)運(yun)行期間,無特殊原因(yin),SCR聲(sheng)波(bo)(bo)吹(chui)灰(hui)器(qi)應保持連(lian)續運(yun)行。
14.鍋爐(lu)啟動正常(chang),SCR正常(chang)運行(xing)(xing)后,投(tou)入(ru)SCR蒸汽(qi)吹灰器,吹掃周(zhou)期為每兩天(tian)一(yi)次,第一(yi)個前夜班進行(xing)(xing)。SCR蒸汽(qi)吹灰器投(tou)入(ru)前,必(bi)須充分暖管(guan)疏水。
三、脫硝SCR系統常見故障及處理
1.發生下列(lie)情(qing)況之一(yi)時,應立即中斷(duan)尿素噴射,停運脫硝系統:
a)SCR入(ru)口煙氣溫度(du)小于295℃。
b)SCR入口煙氣(qi)溫度大于(yu)450℃。
c)鍋(guo)爐MFT。
d)儀用氣源故障。
e)熱解爐出口溫(wen)度<338℃。
f)危及人身、設備(bei)安全時。
2.SCR出(chu)口(kou)NOx濃度異常
原因分析:
需氨量(liang)自動給定值異(yi)(yi)常或(huo)(huo)給定值過髙、過低;制(zhi)粉系統方(fang)式變化(hua),燃燒區溫度(du)過高,造成(cheng)煙(yan)氣中NOx濃度(du)增大;尿素(su)噴(pen)槍流(liu)量(liang)異(yi)(yi)常增大或(huo)(huo)降(jiang)(jiang)低;尿素(su)噴(pen)槍霧(wu)化(hua)空氣流(liu)量(liang)異(yi)(yi)常增大或(huo)(huo)降(jiang)(jiang)低,或(huo)(huo)尿素(su)噴(pen)槍投入、退出運(yun)行(xing);熱解爐故障停運(yun);熱解爐尾部或(huo)(huo)噴(pen)氨格(ge)柵堵塞(sai);熱風流(liu)量(liang)過低。
處理方法:
避免(mian)手動方式大(da)幅度(du)調(diao)(diao)(diao)(diao)整尿(niao)素(su)(su)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang);檢(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)尿(niao)素(su)(su)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)和(he)NOx濃(nong)度(du)設(she)定是否正常(chang);制(zhi)粉系統方式變化前,提前調(diao)(diao)(diao)(diao)控尿(niao)素(su)(su)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)和(he)NOx濃(nong)度(du)設(she)定;熱(re)解爐內溫度(du)和(he)熱(re)解爐尾部溫度(du)異常(chang)時,檢(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)電加熱(re)器;尿(niao)素(su)(su)噴槍(qiang)(qiang)退出運行時,查(cha)(cha)(cha)明(ming)原因、消(xiao)除故障后及時投入;同流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)下某支尿(niao)素(su)(su)噴槍(qiang)(qiang)調(diao)(diao)(diao)(diao)整門(men)開度(du)明(ming)顯(xian)增(zeng)大(da),或某支尿(niao)素(su)(su)噴槍(qiang)(qiang)流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)明(ming)顯(xian)偏低時,及時進行檢(jian)(jian)修清理;檢(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)尿(niao)素(su)(su)噴槍(qiang)(qiang)霧(wu)化壓(ya)(ya)縮空氣是否正常(chang)投入,必(bi)要(yao)時檢(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)尿(niao)素(su)(su)噴槍(qiang)(qiang)霧(wu)化效果,霧(wu)化效果差的噴槍(qiang)(qiang)不得(de)投入運行;調(diao)(diao)(diao)(diao)節熱(re)風流(liu)(liu)量(liang)(liang)(liang)在設(she)計值(zhi)左右(you);尿(niao)素(su)(su)噴槍(qiang)(qiang)霧(wu)化壓(ya)(ya)縮空氣壓(ya)(ya)力(li)低于0.5MPa時,檢(jian)(jian)查(cha)(cha)(cha)霧(wu)化壓(ya)(ya)縮空氣系統。
3.熱(re)解爐電加(jia)熱(re)器超溫
原因分析:
電加熱(re)器內部嚴重積灰(hui)、結(jie)(jie)晶;熱(re)解(jie)爐尾(wei)部或噴氨格柵結(jie)(jie)晶堵塞。
處理方法:
提(ti)高(gao)一次風系統壓(ya)力,進行吹掃(sao);減少(shao)熱(re)解爐尿素噴槍流量,設(she)法提(ti)高(gao)熱(re)解爐尾部(bu)溫度;停運尿素熱(re)解系統,疏(shu)通熱(re)解爐尾部(bu)或噴氨格柵(zha)結晶堵塞。
4.空預器堵塞
原因分析:
氨逃逸(yi)率大(da);SCR入口煙氣溫度(du)低;煙氣中含硫濃度(du)大(da);空預器吹灰不及時。
處理方法:
開大(da)低氮燃燒器(qi)(qi)SOFA風,降低SCR入(ru)(ru)口(kou)NOx濃(nong)度,減少噴氨量,控制氨逃逸在合格范圍內;調整鍋爐(lu)燃燒或增加(jia)負荷,提高SCR入(ru)(ru)口(kou)煙氣溫度;合理摻配(pei)入(ru)(ru)爐(lu)煤,降低煙氣硫份;加(jia)強空預器(qi)(qi)吹灰。
5.催化劑運行故障的處理
催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)壓損過大,應(ying)啟(qi)(qi)動(dong)吹灰(hui)器及時吹掃、疏通,吹灰(hui)無效(xiao)(xiao)果,當SCR催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)總阻力(li)超過1.5KPa,應(ying)停運脫硝(xiao)系統;催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)效(xiao)(xiao)率降低、氨逃逸率高應(ying)減少尿素噴射量,降低脫硝(xiao)效(xiao)(xiao)率運行;催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)燒(shao)結應(ying)停運脫硝(xiao)系統更(geng)換催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji);在(zai)啟(qi)(qi)動(dong)、主燃(ran)料(liao)跳閘、更(geng)換燃(ran)料(liao)、大的負荷變動(dong)、停機時可能產生因為不完全(quan)燃(ran)燒(shao)或鍋爐(lu)(lu)故障而(er)產生的油霧等易燃(ran)物,如果油霧、可燃(ran)物或煙灰(hui)落到催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)上,進而(er)粘附在(zai)催(cui)(cui)(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)(ji)上應(ying)停爐(lu)(lu)處理。

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