郝彥勝HAO Yan-sheng；李利LI Li；趙超ZHAO Chao

（山西漳澤發(fā)電分公司，長治 046021）

（Shanxi Zhangze Power Branch，Changzhi 046021，China）

1 概述

漳澤發(fā)電分公司670t/h 鍋爐是由原蘇聯(lián)“塔干洛格”制造廠生產(chǎn)的EЛ-670-13.8-545KT 型單汽包、自然循環(huán)、雙爐膛、固態(tài)排渣煤粉鍋爐。鍋爐受熱面呈T 型布置，爐膛為矩形。被沿高度方向布置在爐膛中間的光管雙面水冷壁分成前、后兩個爐膛。爐膛左右兩個下行煙道與鍋爐左右兩側(cè)的過渡煙道相連接，形成T 型。根據(jù)國家環(huán)?！笆濉币?guī)劃火電廠節(jié)能減排要求，本公司對機組進行了設備改造，增加了脫硝系統(tǒng)。脫硝系統(tǒng)采取選擇性催化還原（Selective catalytic reduction，以下簡稱SCR）法來達到去除煙氣中NOX的目的。設計脫硝處理能力在鍋爐最大工況下脫硝效率不小于85%，脫硝裝置可用率不小于98%。SCR 反應器分甲側(cè)反應器和乙側(cè)反應器，采用高灰型工藝布置（即反應器布置在鍋爐省煤器與空預器之間），煙氣經(jīng)鍋爐省煤器后引出進入SCR 脫硝反應器，再經(jīng)過管式空預器，進入除塵器系統(tǒng)。氣氨在SCR 脫硝反應器中催化劑的作用下與煙氣中NOX進行反應，生成無害的氮氣和水，從而達到降低排煙中NOX含量的目的。脫硝還原劑采用99.6%液氨通過氣化處理后轉(zhuǎn)換為氣氨。催化劑采用蜂窩式按2+1 層設計，目前設計三層催化劑，其中一層為預留層，為防止催化劑積灰，每層催化劑設置3 臺聲波吹灰器及兩臺蒸汽吹灰器。SCR 技術是還原劑（NH3）在催化劑作用下，選擇性地與NOX反應生成N2和H2O，而不是被O2所氧化，故稱為“選擇性”。主要反應如下：

其反應產(chǎn)物為對環(huán)境無害的水和氮氣，但只有在800℃以上的條件下才具備足夠的反應速度，工業(yè)應用時須安裝相關反應的催化劑，在催化劑的作用下其反應溫度降至300-400℃左右，鍋爐省煤器后溫度正好處于這一范圍內(nèi)，這為鍋爐脫硝提供了有利條件。SCR（脫硝系統(tǒng)）催化劑的工作溫度是有一定范圍的，溫度過高（＞450℃）時催化劑會加速老化；當溫度在低于300℃以下時，在同一催化劑的作用下，另一副反應也會發(fā)生。

即生成氨鹽，該物質(zhì)粘性大，易粘結(jié)在催化劑和鍋爐尾部的受熱面上，影響鍋爐系統(tǒng)的正常運行。

2 脫硝系統(tǒng)運行狀況

由于脫硝系統(tǒng)SCR 反應器安裝在省煤器和空預器之間屬于高塵布置，煙氣中灰塵含量大，加之進行配煤摻燒，煤質(zhì)較設計煤種偏差較大，煙塵量進一步增加，為運行調(diào)整增加了難以預見的變化。

負荷在150MW 以下時，脫硝入口煙氣溫度易低于316℃，由于監(jiān)視調(diào)整不及時，引起聯(lián)關快關閥停止噴氨，影響了脫硝投運率。

氨區(qū)氣氨蒸發(fā)槽蒸汽壓力不穩(wěn)定；氣氨調(diào)整門自動跟蹤差，引起氣氨壓力波動大，經(jīng)常出現(xiàn)脫硝系統(tǒng)參數(shù)偏離設計值現(xiàn)象發(fā)生，使得脫硝出口NOX含量遠遠低于國家標準，使得氣氨消耗量增大，增加了脫硝運行的費用，降低了運行經(jīng)濟性。

3 原因分析

氣氨流量波動是由于供氨壓力不穩(wěn)定加之調(diào)門特性差造成；液氨消耗量大，主要原因為SCR 區(qū)氣氨調(diào)整采用手動控制，造成氣氨用量或大或小控制不合理，脫硝出口NOX含量低于國家標準和脫硝入口NOX含量較高造成的（設計脫硝入口NOX含量為650mg/Nm3，實際運行值為750～800 mg/Nm3）。

氨區(qū)氣氨蒸發(fā)槽蒸汽壓力不穩(wěn)定是由于氨區(qū)氣氨蒸發(fā)槽蒸汽壓力來自機組高缸排汽，壓力、溫度隨機組負荷變化而變化，蒸汽管道上加裝的壓力自調(diào)閥不能滿足壓力自調(diào)要求，致使氣氨蒸發(fā)槽蒸汽調(diào)門跟蹤不及時，氣氨蒸發(fā)槽蒸汽溫度不能滿足運行要求。

4 實施對策

4.1 解決氣氨蒸發(fā)槽蒸汽壓力不穩(wěn)定 氨區(qū)氣氨蒸發(fā)槽蒸汽壓力來自機組高缸排汽，壓力、溫度隨機組負荷變化較大，加之氨區(qū)供汽母管采用的是壓力自開調(diào)節(jié)閥，蒸汽壓力越高調(diào)節(jié)閥開的越大。經(jīng)過選型改造為壓力自關調(diào)節(jié)閥后，壓力可穩(wěn)定在0.4MPa 左右，為氣氨蒸發(fā)槽保證了可靠穩(wěn)定的蒸汽壓力，保證了氣氨蒸發(fā)槽的穩(wěn)定運行。

4.2 解決氣氨流量波動問題 首先對氣氨蒸發(fā)槽蒸汽調(diào)門和氣氨調(diào)門進行解體檢查和更換，確保調(diào)門線性正常，再對自動調(diào)節(jié)裝置進行調(diào)整，由原來的根據(jù)蒸發(fā)槽出口壓力調(diào)節(jié)改為根據(jù)氣氨蒸發(fā)槽氣氨壓力及蒸汽溫度同時調(diào)整，從而保證了氣氨壓力的穩(wěn)定。

4.3 解決SCR 區(qū)氣氨調(diào)整門自動問題 確保SCR 區(qū)氣氨調(diào)整門線性正常，氣氨調(diào)整門投入自動，實現(xiàn)微調(diào)、細調(diào)，從而達到穩(wěn)定SCR 區(qū)氣氨流量的目的。

4.4 SCR 反應器吹灰系統(tǒng)正常投運 為防止SCR 反應器催化劑表面積灰堵塞降低其性能，設置有蒸汽吹灰和聲波吹灰系統(tǒng)。聲波吹灰器是采用儀用壓縮空氣做為動力源，利用金屬膜片在壓縮空氣的作用下產(chǎn)生聲波，高響度聲波能引起粉塵共振而處于游離狀態(tài)，防止灰塵粘合、累積在催化劑和SCR 反應器內(nèi)的其它表面上，并對積灰產(chǎn)生高加速度剝離作用和振動疲勞破碎作用，積灰產(chǎn)生松動而落下，接著這些粉塵顆粒被氣流和重力清除出這些設備表面并被帶出系統(tǒng)。

4.5 優(yōu)化燃燒調(diào)整 低氮燃燒器改造后的燃燒調(diào)整在確保鍋爐燃燒穩(wěn)定、完全，鍋爐排煙溫度穩(wěn)定，減溫水、事故噴水用量盡可能小的前提下，適當控制二次風旋流葉片、燃盡風開度，燃盡風根據(jù)氧量情況控制氧量在4.0%，入爐煤熱值較高時，給粉機轉(zhuǎn)速相對較低，雙制粉系統(tǒng)運行時，選擇停運上層給粉機并關小其一、二次風門來控制氮氧化物排放數(shù)值。

4.6 強化運行管理 將脫硝系統(tǒng)參數(shù)出入口煙氣NOx含量及氨氣消耗量納入小指標競賽，并進行獎懲；及時對脫硝系統(tǒng)各數(shù)據(jù)進行分析和對比，及時提出針對性的運行調(diào)整方案；運行人員定期及不定期對脫硝系統(tǒng)氣氨泄漏情況進行檢查，確保氨逃逸率小于3ppm，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，以減少不必要的氣氨消耗；對于脫硝系統(tǒng)的檢修工作提高監(jiān)護級別，防止不安全事件的發(fā)生。

5 實施效果

采取以上各措施后，脫硝入口NOx 煙氣含量由原來的750mg/Nm3下降至650mg/Nm3，脫硝的液氨消耗量（單臺機運行）由原來165kg/h 下降至82kg/h，每小時減少了83kg，日減少1992kg，月減少47808kg，約48 噸，降低了脫硝費用，大幅提高了脫硝投運率和機組運行的經(jīng)濟性。

通過我們不斷的摸索、研究，根據(jù)現(xiàn)場實際情況對脫硝系統(tǒng)進行運行優(yōu)化，從而保證了脫硝系統(tǒng)在現(xiàn)有狀態(tài)下安全運行并減少了液氨消耗量，通過提高脫硝系統(tǒng)運行的安全性、經(jīng)濟性從而提高了機組運行的安全性和經(jīng)濟性。

[1]燃煤電廠煙氣脫硝設備及運行.機械工業(yè)出版社，2011.

[2]黃重德.火電企業(yè)脫硝技術改造展望[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2013（06）.

[3]酒大雷.脫硝改造工程結(jié)構專業(yè)若干共性問題[J].價值工程，2014（06）.