某電廠300MW級(jí)機(jī)組脫硝超低排放改造后的運(yùn)行優(yōu)化管理

摘 要：脫硝超低排放改造后， NOx排放按小時(shí)均值不超過(guò)50mg/m3控制，由于控制范圍小，NOx小時(shí)均值容易超標(biāo)，為防止NOx小時(shí)均值超標(biāo)，容易出現(xiàn)噴氨過(guò)噴現(xiàn)象，氨逃逸增大，預(yù)熱器堵塞幾率增大，因此脫硝超凈排放后的運(yùn)行管理尤為重要。

關(guān)鍵詞：小時(shí)均值；氨逃逸；脫硝入口NOx；脫硝出口NOx；脫硫出口NOx；噴氨量；預(yù)熱器壓差

一、概述

該電廠300MW級(jí)機(jī)組脫硝系統(tǒng)采用高灰型選擇性催化還原煙氣脫硝（SCR）工藝、液氨為還原劑。2015年10月至2016年6月#1、4、2機(jī)組分別進(jìn)行了脫硝超低排放改造，增加備用層催化劑。

二、脫硝超低排放后帶來(lái)的問(wèn)題

1）脫硝超低排放后，由于NOx控制范圍小，機(jī)組負(fù)荷大幅波動(dòng)時(shí)或制粉系統(tǒng)啟停切換時(shí)容易造成NOx小時(shí)均值超標(biāo)。

2）機(jī)組升降負(fù)荷時(shí)脫硝入口NOx大幅波動(dòng)，噴氨滯后；或噴氨調(diào)門控制不好導(dǎo)致噴氨量大幅變化；或?yàn)榉乐筃Ox超標(biāo)，脫硝出口（脫硫出口）NOx控制過(guò)低容易使氨逃逸升高，在預(yù)熱器蓄熱元件內(nèi)生成硫酸銨鹽，造成預(yù)熱器堵塞和腐蝕。

3）脫硝SCR入口NOx濃度過(guò)低，會(huì)造成鍋爐飛灰含碳量、CO濃度、排煙溫度等參數(shù)升高，鍋爐效率降低。

4）脫硝超低排放改造后，預(yù)熱器堵塞現(xiàn)象加重，空預(yù)器壓差升高會(huì)造成吸風(fēng)機(jī)電流升高、超出力，影響機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

三、脫硝超低排放后運(yùn)行優(yōu)化管理

針對(duì)上述問(wèn)題，在運(yùn)行操作調(diào)整、監(jiān)盤、定期維護(hù)、相關(guān)記錄及熱工邏輯控制等方面進(jìn)行脫硝運(yùn)行管理，保證NOx達(dá)標(biāo)排放。同時(shí)加強(qiáng)空預(yù)器壓差的監(jiān)視，提高運(yùn)行操作維護(hù)水平，將預(yù)熱器壓差控制在正常范圍內(nèi)。

（一）脫硝系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)方面的管理

1）機(jī)組啟停、正常運(yùn)行中，監(jiān)盤人員連續(xù)監(jiān)視脫硝系統(tǒng)各參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)分析原因并匯報(bào)，聯(lián)系檢修處理。機(jī)組啟動(dòng)后，脫硝入口煙溫達(dá)到投運(yùn)條件，及時(shí)投入脫硝系統(tǒng)。

2）正常運(yùn)行中，控制脫硝出口和脫硫出口NOx小于50mg/m3（隨國(guó)家、地方、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整），并保持兩處偏差小于10mg/m3。

3）脫硝系統(tǒng)運(yùn)行中應(yīng)投入自動(dòng)控制，調(diào)整鍋爐燃燒，確保各側(cè)噴氨量不超限。發(fā)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)異常應(yīng)及時(shí)切至手動(dòng)控制，確保NOx排放濃度和氨逃逸不超標(biāo)。

4）集控巡檢人員按照巡檢路線每班至少檢查三次脫硝系統(tǒng)（#1～4機(jī)組包括省煤器煙氣旁路系統(tǒng)）。

5）做好脫硝系統(tǒng)定期維護(hù)工作：稀釋風(fēng)機(jī)切換、停止噴氨試驗(yàn)、SCR聲波吹灰、SCR入口煙道吹掃、壓縮空氣罐放水、脫硝聲波吹灰器試投、噴氨格柵吹掃等。

6）機(jī)組長(zhǎng)、單元長(zhǎng)、值長(zhǎng)應(yīng)做好脫硝系統(tǒng)運(yùn)行值班記錄。異常情況應(yīng)記清現(xiàn)象、原因和初步判斷。

7）脫硝系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況（超標(biāo)、投停等情況），運(yùn)行當(dāng)班應(yīng)填寫《XX發(fā)電廠每日環(huán)保報(bào)表》，報(bào)送至運(yùn)行部主任、鍋爐專工、節(jié)環(huán)部主任、環(huán)保專工。

8）運(yùn)行日志抄表應(yīng)在正點(diǎn)前10分鐘開(kāi)始填寫。

（二）脫硝系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化管理

1）在脫硝DCS畫面增加脫硫NOx小時(shí)均值顯示，并設(shè)置小時(shí)均值大于45 mg/m3光子牌報(bào)警，提示運(yùn)行人員及時(shí)調(diào)整，防止脫硫NOx小時(shí)均值超標(biāo)。

2）進(jìn)行制粉系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化措施，制定低氮燃燒器配風(fēng)原則，控制脫硝入口NOx在低氮燃燒器設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。將脫硝入口NOx、脫硝出口NOx和脫硫出口NOx納入值班員評(píng)價(jià)系統(tǒng)進(jìn)行考核，防止噴氨量過(guò)大造成預(yù)熱器堵塞。NOx的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1。

3）設(shè)置噴氨格柵吹掃定期工作，定期吹掃噴氨格柵，防止噴氨格柵噴嘴堵塞引起噴氨不均勻造成局部氨逃逸過(guò)大。

4）每次大、小修后配合專業(yè)人員進(jìn)行噴氨格柵優(yōu)化調(diào)平，使噴氨量與NOx分布向?qū)?yīng)。噴氨格柵調(diào)門調(diào)整后做好噴氨格柵調(diào)門開(kāi)度臺(tái)賬，在噴氨調(diào)門處做好開(kāi)度標(biāo)記，經(jīng)常檢查調(diào)門開(kāi)度防止人員誤動(dòng)。

5）定期進(jìn)行停止噴氨試驗(yàn)，檢驗(yàn)脫硝CEMS儀表數(shù)據(jù)顯示、傳輸?shù)恼_性，確保環(huán)保設(shè)施可靠運(yùn)行。

6）脫硝系統(tǒng)參數(shù)出現(xiàn)異常超標(biāo)，或脫硝噴氨投停時(shí)，各班組及時(shí)發(fā)《XX發(fā)電廠每日環(huán)保報(bào)表》至各有關(guān)部門及專業(yè)，同時(shí)做好臺(tái)賬以備各級(jí)環(huán)保部門檢查。

7）機(jī)組啟停、每月定期進(jìn)行重點(diǎn)環(huán)保參數(shù)定期核對(duì)，確認(rèn)脫硝系統(tǒng)參數(shù)核正確、符合邏輯性。

8）在正常情況下，投入TOCS脫硝智能優(yōu)化控制系統(tǒng)，充分利用其調(diào)節(jié)性能保持脫硝噴氨、脫硝出口NOx運(yùn)行平穩(wěn)。

9）每日通過(guò)采集有關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)氨氮摩爾比計(jì)算出理論噴氨量，并與實(shí)際噴氨量對(duì)比，當(dāng)偏差大時(shí)聯(lián)系檢修校對(duì)脫硝CEMS有關(guān)表計(jì)。

（三）脫硝運(yùn)行監(jiān)督

出現(xiàn)下列情況時(shí)對(duì)運(yùn)行人員進(jìn)行相應(yīng)考核：

1）出現(xiàn)運(yùn)行調(diào)整原因造成脫硫出口NOx小時(shí)均值超標(biāo)（以政府網(wǎng)站統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)）。

2）因調(diào)整不當(dāng)，造成脫硝退出。

3）未按要求做好值班記錄。

4）涉及脫硝系統(tǒng)主要性能及環(huán)保監(jiān)督有關(guān)的指標(biāo)（脫硝進(jìn)出口NOx、脫硫出口NOx、煙溫、煙氣量、脫硝效率、氨逃逸、氧量等）出現(xiàn)異常，超過(guò)1小時(shí)未聯(lián)系檢修。

5）未按要求填寫和上報(bào)《XX發(fā)電廠每日環(huán)保報(bào)表》。

6）巡檢、監(jiān)盤人員未發(fā)現(xiàn)脫硝系統(tǒng)設(shè)備缺陷。

7）機(jī)組啟動(dòng)過(guò)程中脫硝系統(tǒng)具備投運(yùn)條件，因運(yùn)行原因未投運(yùn)脫硝系統(tǒng)，每延遲1小時(shí)。

8）脫硝系統(tǒng)定期工作未執(zhí)行或執(zhí)行不到位。

9）脫硫CEMS校表，造成脫硫出口NOx參數(shù)顯示異常，除灰分場(chǎng)值班人未及時(shí)匯報(bào)當(dāng)值值長(zhǎng)、單元長(zhǎng)。

另外，對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)脫硝系統(tǒng)重大缺陷，避免超標(biāo)排放的運(yùn)行人員進(jìn)行相應(yīng)獎(jiǎng)勵(lì)。

（四）預(yù)熱器壓差運(yùn)行管理

1）運(yùn)行人員每班監(jiān)視預(yù)熱器壓差、預(yù)熱器兩側(cè)風(fēng)壓、吸風(fēng)機(jī)電流、催化劑層壓差等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)表計(jì)異常及時(shí)聯(lián)系處理。2）嚴(yán)格控制脫硝出口NOx，嚴(yán)格控制氨逃逸率，減少硫酸銨鹽的生成；摸索機(jī)組負(fù)荷、噴氨量、噴氨調(diào)門開(kāi)度等之間的關(guān)系，避免在氨逃逸表不準(zhǔn)確的情況大量噴氨，減少氨逃逸量。加強(qiáng)對(duì)氨逃逸表計(jì)的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)指示不準(zhǔn)等異常情況及時(shí)聯(lián)系處理。3）根據(jù)機(jī)組空預(yù)器壓差變化、冷端蓄熱元件檢查情況，結(jié)合大小修機(jī)會(huì)督促檢修對(duì)空預(yù)器蓄熱元件進(jìn)行高壓水沖洗。要求停機(jī)檢修時(shí)，做到“逢停必沖、沖必徹底”。4）監(jiān)督檢修部門利用機(jī)組大小修機(jī)會(huì)，解體檢查清理噴氨調(diào)門、阻火器和噴氨格柵，對(duì)催化劑進(jìn)行外觀檢查、取樣檢測(cè)活性情況，聯(lián)系專業(yè)人員進(jìn)行噴氨格柵調(diào)整試驗(yàn)，使噴氨量與NOx分布向?qū)?yīng)，使脫硝氨逃逸率在合格范圍內(nèi)。5）做好空預(yù)器定期吹灰工作，保證吹灰器的吹灰效果；保證吹灰器的正常投用，減少設(shè)備故障率。6）通過(guò)燃煤摻配摻燒協(xié)調(diào)會(huì)控制入爐煤硫份，避免硫份大幅波動(dòng)，防止空預(yù)器冷端腐蝕。7）建立預(yù)熱器壓差臺(tái)賬，定期分析預(yù)熱器壓差變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)預(yù)熱器壓差異常升高時(shí)，及時(shí)提高機(jī)組負(fù)荷、控制省煤器煙氣旁路來(lái)提高預(yù)熱器冷端綜合溫度，增加蒸汽吹灰頻次，恢復(fù)預(yù)熱器的正常壓差。

四、運(yùn)行優(yōu)化管理后的效果

1）#1、2、4機(jī)組脫硝超低排放順利通過(guò)國(guó)家環(huán)保部門的驗(yàn)收，取得了環(huán)保電價(jià)（1分/千瓦時(shí)）。

2）未出現(xiàn)運(yùn)行原因引起的脫硝異常退出及NOx超標(biāo)排放。

3）預(yù)熱器壓差無(wú)明顯變化。

4）在保證爐渣含碳量、飛灰含碳量、CO濃度不超標(biāo)的情況下控制脫硝入口NOx在較低水平，降低了機(jī)組噴氨量。

五、結(jié)語(yǔ)

低氮燃燒器及脫硝超低排放改造后帶來(lái)一系列的問(wèn)題：如再熱汽溫偏低、受熱面超溫、結(jié)焦、燃燒不穩(wěn)、預(yù)熱器堵塞等問(wèn)題，勢(shì)必會(huì)影響機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。通過(guò)加強(qiáng)運(yùn)行管理、優(yōu)化調(diào)整、試驗(yàn)等措施，能夠提高機(jī)組的運(yùn)行可靠性，確保機(jī)組的安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

作者簡(jiǎn)介：李建星（1975-），男，山東鄒城人，本科，工程師，主要從事燃煤電廠運(yùn)行技術(shù)管理。