摘要：隨著環(huán)保要求的不斷提高，脫硝系統(tǒng)的穩(wěn)定運行顯得尤為重要。脫硝CEMS預(yù)處理系統(tǒng)的可靠性直接影響脫硝系統(tǒng)設(shè)備運行的穩(wěn)定性和環(huán)保數(shù)據(jù)的監(jiān)測和傳輸。本文針對我廠脫硝系統(tǒng)運行中存在的問題，提出了相關(guān)的改造措施，降低了脫硝的故障率，提高了脫硝CEMS預(yù)處理系統(tǒng)穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：脫硝CEMS預(yù)處理系統(tǒng)；選擇性催化還原脫硝技術(shù)；采樣裝置；

引言

隨著全國電廠環(huán)保要求的不斷提高，全國電廠脫硝系統(tǒng)的改造也基本完成。脫硝系統(tǒng)的穩(wěn)定運行直接涉及到電廠環(huán)保指標(biāo)的排放。脫硝CEMS預(yù)處理系統(tǒng)是屬于電廠脫硝環(huán)保設(shè)施的重要組成部分，CEMS預(yù)處理設(shè)備的穩(wěn)定和可靠直接影響到脫硝環(huán)保數(shù)據(jù)的監(jiān)測和采集，涉及到電廠環(huán)保經(jīng)濟指標(biāo)的考核。所以提高脫硝CEMS預(yù)處理系統(tǒng)的可靠性才能保證脫硝系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

1 脫硝技術(shù)介紹

為了降低NOx 的排放，必須對燃燒后的煙氣進行脫硝處理。目前通行的煙氣脫硝工藝大致可分為干法、半干法和濕法三類。其中干法包括選擇性非催化還原法（ SNCR） 、選擇性催化還原法（SCR） 、電子束聯(lián)合脫硫脫硝法；半干法有活性炭聯(lián)合脫硫脫硝法；濕法有臭氧氧化吸收法等。其中SCR 脫硝工藝以其脫硝裝置結(jié)構(gòu)簡單、無副產(chǎn)品、運行方便、可靠性高、脫硝效率高、一次投資相對較低等諸多優(yōu)點在電廠脫硝中得到了廣泛應(yīng)用。

SCR是目前最成熟的煙氣脫硝技術(shù)，是一種爐后脫硝方法[1]。選擇性催化還原法（SCR）是利用還原劑（NH3，尿素）在金屬催化劑作用下，選擇性地與NOx反應(yīng)生成N2和H20，而不是被02氧化，故稱為“選擇性”。在選擇催化還原工藝中，催化劑直接布置在鍋爐之后，即通常所說的高灰分煙氣段布置[2]。煙氣中氮的氧化物主要成分是NO和NO2，其主要反應(yīng)方程式為：

4NH3+4NO+O2=4N2+6H20 [1]

8NH3+6NO2=7N2+2H20 [2]

我廠2號機組為660MW燃煤機組，后期改造新增煙氣脫硝設(shè)施。脫硝設(shè)施采用選擇性催化還原（SCR）脫硝技術(shù)降低氮氧化物（NOx）排放濃度。目前現(xiàn)場已安裝的CEMS設(shè)備位于SCR煙道進口、出口兩側(cè)，用于實現(xiàn)對NOx排放、脫硝效率的實時監(jiān)測。

2 脫硝CEMS預(yù)處理系統(tǒng)優(yōu)化

2.1改造必要性

由于脫硝現(xiàn)場的高溫、高塵、高腐蝕等特點，使得配套安裝的CEMS易在復(fù)雜工況下出現(xiàn)適應(yīng)性問題?，F(xiàn)場采樣裝置在該現(xiàn)場使用過程中出現(xiàn)的易積灰堵塞，維護間隔周期較短問題。針對上述問題，通過現(xiàn)場試驗比對，對系統(tǒng)提出了改造方案。

2.2 采樣裝置改造

針對脫硝現(xiàn)場易積灰堵塞，維護間隔周期較短問題，對采樣裝置進行了重新設(shè)計，改進了采樣裝置結(jié)構(gòu)，改造后的采樣裝置如圖1，改造后使得小微粒進入管路的可能性大為降低，同時通過減少無效采樣的煙氣量，降低現(xiàn)場采樣濾芯堵塞的可能性。同時，加入脈沖式反吹控制，可進一步預(yù)防粉塵在采樣濾芯上的快速附著，從而降低現(xiàn)場人工維護量。

圖1改造后脫硝CEMS采樣裝置

2.3預(yù)處理裝置改造

2.3.1反吹截止電磁閥改造

改造前采樣的反吹截止電磁閥存在易腐蝕損壞問題，經(jīng)對故障樣品進行分析，故障原因為現(xiàn)場的煙氣中高濃度腐蝕性氣體接觸到閥內(nèi)動作部件，動作部件因與高濃度腐蝕性氣體的長時間接觸而受到損壞。最終表現(xiàn)即為閥芯不能完全切斷煙氣或不能完全導(dǎo)入煙氣。在常規(guī)現(xiàn)場此類現(xiàn)象很少出現(xiàn)，但在工況復(fù)雜的現(xiàn)象表現(xiàn)得較為明顯。

針對這個問題，對電磁閥進行了重新選型。新電磁閥閥芯與動作部件之間完全密封阻隔，保證了動作部件不會與煙氣接觸，同時閥芯采用全PTFE材質(zhì)，確保了惡劣工況下的電磁閥的適應(yīng)性與穩(wěn)定性。

2.3.2預(yù)處理氣路改造

由于現(xiàn)場塵量大的特點，為加快探頭吹掃氣體的反應(yīng)時間，將原機柜內(nèi)的吹掃電磁閥移至采樣箱體內(nèi)?？焖俚臍怏w吹掃可有效預(yù)防煙道內(nèi)的粉塵在采樣探桿上的沉積及采樣濾芯上的附著。

預(yù)處理氣路的改造后的原理圖如圖2，通過對采樣泵的有效抽取流量進行控制，減少無效煙氣抽取量。無效煙氣抽取量的減少不會影響氣體分析儀的煙氣導(dǎo)入量，但卻可以降低采樣濾芯堵塞的機率；同時較少的無效煙氣抽取量還可以減輕制冷器、蠕動泵的工作壓力，使得整體人工維護間隔時間得到有效延長。

圖2改造后的采樣氣路原理圖

3改造優(yōu)勢

改造后的脫硝CEMS預(yù)處理系統(tǒng)運行穩(wěn)定可靠，較之前故障率明顯下降，也提高了整個脫硝系統(tǒng)運行的可靠性。

（1）降低了預(yù)處理系統(tǒng)的運行負荷。對CEMS預(yù)處理的氣路系統(tǒng)的優(yōu)化，降低了無效煙氣的排放，減少了采樣泵和制冷器系統(tǒng)的工作壓力，從而延長了設(shè)備使用的周期和壽命。

（2）降低了維護成本。根據(jù)脫硝煙氣塵量大的特點，將原先機柜內(nèi)部的吹掃電磁閥移至就地采樣箱內(nèi)部，并延長吹掃時間，有效的預(yù)防了煙道內(nèi)部的粉塵在采樣探桿上的沉積和采樣濾芯的附著。減少了人為干預(yù)清理探頭的次數(shù)，降低了維護成本，也保證了設(shè)備的可靠運行。

（3）大大提高了脫硝系統(tǒng)運行的可靠性。通過對脫硝CEMS預(yù)處理系統(tǒng)的優(yōu)化改造，降低了故障的發(fā)生率和設(shè)備的維護率，同時也提高了整個系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性。

參考文獻

[1]許佩瑤，康璽.燃煤鍋爐煙氣中N0 脫除機理研究進展[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2007，30（7）：109一l14.

[2]周良峰，田建，尹華強.氨法SCR煙氣脫硝技術(shù)研究進展[J].四川化工，2007，10（3）：38—42.

[3] 趙全中，田雁冰.火電廠煙氣脫硝技術(shù)介紹[J] .內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2008，26（4）：89-91

作者簡介：

陳京蔚（1986—），男，學(xué)士學(xué)位，研究方向為火力發(fā)電廠脫硝技術(shù)