燃煤電廠煙氣脫硝工藝

王森，王保強(qiáng)，林玉華（山東里彥發(fā)電有限公司，山東 濟(jì)寧 272000）

燃煤電廠煙氣脫硝工藝

王森，王保強(qiáng)，林玉華
（山東里彥發(fā)電有限公司，山東 濟(jì)寧 272000）

本脫銷工藝的編寫，主要參考設(shè)備制造廠提供的技術(shù)資料、操作技術(shù)手冊，參考有關(guān)典型規(guī)程，同時也參考了同類型電廠的運行規(guī)程編寫而成。主要描述了鍋爐煙氣脫銷系統(tǒng)的原理、結(jié)構(gòu)、工藝方法、啟動的操作步驟、正常運行時運行參數(shù)的調(diào)整和控制等技術(shù)要求，適用于運行人員對該系統(tǒng)的運行、監(jiān)控、處理。

煙氣；脫硝工藝；系統(tǒng)維護(hù)

1 煙氣脫硝工藝描述

本脫硝工程采用選擇性催化還原法（SCR），催化劑層數(shù)按“2+1”模式布置，初裝2層預(yù)留1層。在設(shè)計煤種及校核煤種、鍋爐最大工況(BMCR)、處理100%煙氣量條件下，2層催化劑脫硝效率不小于82.2%。本脫硝裝置采用高灰型SCR布置方式，SCR反應(yīng)器布置在鍋爐主省煤器出口與低溫省煤器之間，催化劑采用蜂窩式，按照“2+1”模式布置，反應(yīng)器安裝吹掃裝置，采用蒸汽吹灰器和聲波吹灰器。#3、4爐的脫硝裝置共用一套還原劑儲存與供應(yīng)系統(tǒng)，采用尿素法熱解制備脫硝還原劑。

SCR煙氣脫硝裝置的工藝流程主要由尿素溶解系統(tǒng)、尿素供應(yīng)系統(tǒng)、熱解爐、反應(yīng)器（包括催化劑及吹灰裝置等）等組成。外購尿素顆粒通過人工喂料給斗式提升機(jī)，輸送到尿素溶解罐里，除鹽水將干尿素溶解成40%質(zhì)量濃度的尿素溶液，然后通過尿素溶液輸送泵到尿素溶液儲罐；尿素溶液經(jīng)過高壓循環(huán)泵使尿素溶液不斷在#3、#4機(jī)組的計量分配模塊和公用的尿素溶液儲罐之間循環(huán)。高流量循環(huán)模塊（HFD）通過變頻循環(huán)泵把尿素溶液儲罐中尿素溶液輸送到計量與分配裝置（MDM)，其中未使用部分通過背壓控制閥組返回到尿素溶液儲罐內(nèi)；計量與分配裝置根據(jù)鍋爐不同負(fù)荷的要求，自動控制并分配給霧化噴槍，然后噴入熱解爐內(nèi)，同時來自空預(yù)器出口的熱風(fēng)（280℃左右），通過高溫稀釋風(fēng)機(jī)，經(jīng)電加熱器加熱后（＜600℃）進(jìn)入熱解爐。霧化后的尿素液滴在熱解爐內(nèi)分解，生成氨氣、水、二氧化碳，分解后的氨氣與稀釋空氣混合氣體經(jīng)母管送入噴氨格柵的各分支管進(jìn)入反應(yīng)器，通過導(dǎo)流板與均流格柵使氨氣與煙氣充分混合，進(jìn)入兩層催化劑。當(dāng)與氨氣充分混合的煙達(dá)到反應(yīng)溫度（320~420℃之間），且經(jīng)過SCR反應(yīng)器的催化層時，氨氣與NOx發(fā)生催化還原反應(yīng)，將NOx還原為無害的N2和H2O。

2 脫硝化學(xué)反應(yīng)

其中式（1）和（3）是主要的反應(yīng)過程，因為煙

氣中90%以上NOx是以NO形式存在。在反應(yīng)過程中，NH3選擇性的和NOx反應(yīng)生成無二次污染的N2和H2O隨煙氣排放，我公司SCR法脫硝工程還原劑選用尿素。為使催化劑充分發(fā)揮作用，脫硝反應(yīng)必須在一定的溫度區(qū)間（320~420℃之間）內(nèi)進(jìn)行。

3 脫硝系統(tǒng)的啟動

3.1 脫硝系統(tǒng)啟動前檢查

啟動之前，應(yīng)檢查檢修工作票已結(jié)束并驗收合格，控制電源、動力電源送上。接啟動命令后，運行值班員應(yīng)對所屬設(shè)備作全面詳細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷及時聯(lián)系檢修消除并驗收。現(xiàn)場雜物清除干凈，各通道暢通，照明充足，欄桿樓梯安全牢固，各溝道暢通，蓋板齊全。各設(shè)備油、液位正常油質(zhì)良好，油液位鏡面清晰完好，無滲漏現(xiàn)象。各管道保溫完好，各種標(biāo)志清晰完整。池、罐、塔、倉等內(nèi)部已清掃干凈、無遺留物，各人孔門已關(guān)閉。DCS系統(tǒng)投用，各系統(tǒng)儀表電源投用，各設(shè)備狀態(tài)顯示正確，測量顯示及調(diào)節(jié)動作正常。

3.2 脫硝系統(tǒng)的啟動冷態(tài)啟動

在冷態(tài)啟動過程中，反應(yīng)器溫度＜150℃時，SCR的溫升速度控制小于20℃/min；溫態(tài)啟動：鍋爐溫態(tài)啟動時，反應(yīng)器溫度＞150℃，SCR的溫升速度控制小于50℃/min。煙氣進(jìn)入反應(yīng)器時的溫度與催化劑的溫差不許超過100℃。為了防止啟動時間過長導(dǎo)致催化劑表面形成凝結(jié)，催化劑升溫速度不可比上述給出的速度慢很多。最低連續(xù)噴氨運行煙溫為320℃，最高連續(xù)運行煙溫為420℃。

3.3 脫硝反應(yīng)器儀用空氣啟動準(zhǔn)備

開啟#3、4脫硝儀用儲氣罐至脫硝系統(tǒng)儀用總閥。開啟脫硝反應(yīng)器左側(cè)20.64 m層儀用空氣隔離閥。開啟脫硝反應(yīng)器左側(cè)23.64 m層儀用空氣隔離閥。

3.4 噴氨系統(tǒng)啟動準(zhǔn)備

開啟脫硝反應(yīng)器噴氨流量測點隔離閥。脫硝反應(yīng)器噴氨隔離閥在調(diào)試期間開度已調(diào)整，每個隔離閥開度是不一樣，需根據(jù)刻度線進(jìn)行開啟。開啟脫硝反應(yīng)器進(jìn)出口壓差測點隔離閥。

4 脫硝系統(tǒng)的運行維護(hù)

正常運行的控制。運行中每小時對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，字跡清楚準(zhǔn)確，并進(jìn)行分析比較，發(fā)現(xiàn)異常及時處理、匯報。嚴(yán)密監(jiān)視電機(jī)運行電流及閥門、擋板、箱罐等設(shè)備的狀態(tài)位置，發(fā)現(xiàn)異常，立即查找原因并采取相應(yīng)措施，保證脫硝儲備制備輸送系統(tǒng)安全運行。做好各項規(guī)定的定期維護(hù)、切換、試驗工作，如發(fā)生不正常情況應(yīng)及時報修并匯報。加強(qiáng)巡回檢查，對轉(zhuǎn)動設(shè)備進(jìn)行定期加注潤滑油,如有漏油情況，增加加油次數(shù)。稀釋風(fēng)機(jī)出口壓力7 kPa,流量≮2 300 Nm3/h。熱解爐出口煙溫≯350℃，熱解室溫度≯600℃。啟動過程中溫度低于150℃時升溫速度不應(yīng)可超過20℃，（反應(yīng)器出、入口煙氣溫度差控制）；啟動過程中溫度大于150℃時升溫速度不應(yīng)超過50℃/min（反應(yīng)器出、入口煙氣溫度差控制）。煙氣進(jìn)入反應(yīng)器時的溫度與催化劑的溫差不許超過100℃。為了防止在啟動期間過長導(dǎo)致催化劑表面形成凝結(jié)，催化劑升溫速度不可過慢。最低連續(xù)噴氨運行煙溫為320℃，最高連續(xù)運行煙溫為420℃。為了安全運行要求，運行溫度達(dá)到450℃時的運行時間應(yīng)控制在5 h以內(nèi)。催化劑運行在低于最低連續(xù)噴氨運行煙溫時，不得進(jìn)行噴氨，以避免銨鹽的形成（煙氣中含有的水、三氧化硫和部分未反應(yīng)逃逸的氨，發(fā)生反應(yīng)生成硫酸氫銨或者硫酸銨等銨鹽，通過這一方式形成的硫酸氫銨，具有黏性和腐蝕性，會沉積在催化劑內(nèi)或下游的部件上，造成催化劑活性下降并腐蝕下游設(shè)備）。所有運行時間內(nèi)應(yīng)避免鍋爐的異常運行，若鍋爐出現(xiàn)異常不能滿足脫硝投運條件，脫硝應(yīng)及時退出，避免損壞設(shè)備。在停運期間催化劑任何位置的降溫速度不可超過30℃，嚴(yán)禁對SCR系統(tǒng)的強(qiáng)制冷卻。當(dāng)SCR系統(tǒng)停運時間小于3 h時，氨系統(tǒng)會自動根據(jù)煙氣溫度的降低停止噴氨。當(dāng)煙氣重新通過后，氨系統(tǒng)會隨著溫度逐漸升高后自動進(jìn)行噴氨。反應(yīng)器可以用煙氣冷卻到150℃。低于這個溫度時應(yīng)使用潔凈的空氣通過反應(yīng)器進(jìn)行通風(fēng)冷卻（或者適當(dāng)?shù)腻仩t吹掃），時間最少為5~10 min。冷卻空氣和催化劑之間的溫差不得超過100℃。當(dāng)清洗上游和下游設(shè)備時（如空氣預(yù)熱器）必須避免催化劑接觸到水蒸汽或水，以免損壞催化劑的活性。先開疏水門進(jìn)行疏水，當(dāng)疏水溫度達(dá)到280℃以上時，才能進(jìn)行蒸汽吹掃工作。否則會有水進(jìn)入催化劑內(nèi)，對催化劑造成極大損壞。鍋爐的啟動、運行及停運時應(yīng)嚴(yán)格按照催化劑廠家的安裝、運行和維護(hù)手冊要求執(zhí)行。其它設(shè)備運行管理應(yīng)嚴(yán)格按照相關(guān)設(shè)備安裝、運行和維護(hù)說明要求執(zhí)行。尿素投加量的控制要求，需滿足機(jī)組氮氧化物排放及氨逃逸排放要求的前提下，同時參照反應(yīng)器入口煙氣流量及氮氧化物濃度值，最終應(yīng)投自動運行，做到最經(jīng)濟(jì)運行。

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1671-0711（2016）07（下）-0060-02