摘要：簡要介紹國電泉州熱電有限公司SCR系統(tǒng)噴氨優(yōu)化的情況，結合降低氨逃逸和具體的噴氨調整試驗，對SCR系統(tǒng)噴氨優(yōu)化的手段進行總結，并提出了相應的調整方法。

關鍵詞：噴氨優(yōu)化;氨逃逸;配風調整;控制措施

引言

國電泉州熱電有限公司4臺機組均采用催化還原（SCR）煙氣脫硝技術，為控制脫硝過程中氨的使用量及保護設備，必須監(jiān)測SCR出口的氨逃逸量，氨逃逸率是影響SCR系統(tǒng)運行的一項重要參數(shù)，實際生產中通常是多余理論量的氨被噴射入反應器，反應后再延期下游多余的氨稱為氨逃逸率，為達到環(huán)保要求，往往會出現(xiàn)過量的噴氨，而逃逸的氨將與SO3反應生成硫酸氫氨，導致空預器堵塞，嚴重威脅機組正常運行?，F(xiàn)通過技術路線研究方法分析降低氨逃逸率，對SCR系統(tǒng)進行噴氨優(yōu)化。

1 設備簡介

國電泉州熱電有限公司一期鍋爐為亞臨界中間一次再熱自然循環(huán)汽包鍋爐，二期鍋爐為超臨界參數(shù)變壓運行直流爐、單爐膛、前后墻對沖燃燒、一次再熱、平衡通風、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構架、全懸吊結構∏型布置。脫硝SCR系統(tǒng)采用垂直煙道2+1層設計，采用國產蜂窩式催化劑，高溫高塵布置形式。

2 問題描述

國電泉州熱電有限公司#1、#2機組為兩臺300MW燃煤機組，#3、#4機組為兩臺660MW燃煤機組，隨著機組的運行，主要存在以下幾個問題（以#1機組為例）：

a）催化劑層積灰日益嚴重，主要體現(xiàn)在脫硝反應器差壓不斷上漲，脫硝反應器A/B側差壓由686/814pa上漲至1326/1196pa。

b）空預器差壓持續(xù)上漲，由1.8/1.9Kpa上漲至3.6/3.7Kpa，不僅威脅機組安全運行，而且后續(xù)設備的廠用電率也不斷增加。

c）噴氨量較理論值高出20%左右，氨逃逸率長期在5～9ppm左右的水平，造成噴氨的浪費。

3 調整總結

氨逃逸率是影響SCR系統(tǒng)運行的一項重要參數(shù)，實際生產中通常是多于理論量的氨被噴射入反應器，反應后在煙氣下游多余的氨稱為氨逃逸率，逃逸率是通過單位體積內氨含量來表示的。

3.1 均勻分布氨流量

由此造成的逃逸率偏差，可以通過氨均布試驗進行調整，因SCR脫硝系統(tǒng)入口煙氣流場和NOx濃度場分布對氨均布調整具有影響，首先需對其進行標定，按照網(wǎng)格法，將每一側煙道劃分為7*3網(wǎng)格，對入口煙氣流場和NOx濃度場逐點測量，若脫硝入口某點位相對流場較大，則應考慮增加相應點位的噴氨量（就地手動調整去各反應器的手動門），來矯正氨流量不均的問題，以保證出口NOx相對均勻。

3.2 煙氣溫度控制

3.2.1 鍋爐啟動時

在鍋爐啟動過程中，煙氣中的銨鹽、硫酸、水和其他凝結物低于各自的露點溫度時。催化劑會將其吸入孔內，溫度升高時，這些物質蒸發(fā)將導致催化劑孔內壓力增大，造成催化劑損壞。因此在煙氣升溫過程中，應快速通過水和酸的露點溫度，使得SCR反應器入口煙氣溫度低于水的露點溫度（50-60℃）的時間越短越好。

另外停爐過程中停止噴氨后，應維持煙氣系統(tǒng)繼續(xù)運行30分鐘左右，使得催化劑中殘留的氨全部參加反應，防止催化劑中殘余氨，隨著煙溫的下降，形成銨鹽。

3.2.2 低負荷運行時

SCR脫硝工藝所選用的催化劑在310～420℃范圍為最佳，當催化劑在低于310℃運行時，氨氣將與煙氣中的SO3反應生成銨鹽，造成催化劑堵塞和磨損，因此當入口煙溫低于306℃時，應自動脫硝邏輯保護動作關閉噴氨關斷閥，若未自動閉鎖，則手動干預。

提高SCR入口煙溫措施：

a）提高氧量，增加機組供熱量

b）增加上層磨組煤量，由高熱值燃煤改為低熱值燃煤

c）調整燃燒器擺角和SOF風擺角

d）開大燃盡風門，關小周界風，將AA層開至100%

e）適當減少吹灰

f）降低主蒸汽壓力

g）適當增加爐膛負壓，降低一次風壓及磨煤機出口溫度

3.2.3 事故工況時

鍋爐超溫、MFT、重要輔機故障或跳閘等情況均會使催化劑中殘余氨較多，因此要維持煙氣系統(tǒng)繼續(xù)運行30分鐘左右，并維持聲波吹灰器運行，悶爐后應盡快采用引風機快速冷卻，使催化劑冷卻盡量快速通過水和酸的露點溫度。

其中鍋爐四管泄漏對催化劑的影響最大的，鍋爐一旦爆管，就會有大量的蒸汽進入煙氣，流經(jīng)催化劑，而且煙溫下降過快，使得煙氣濕度過大，在短時間內造成催化劑的壽命損耗，發(fā)生泄漏后，若無法維持運行時，應緊急停爐，及時進行疏水泄壓，減少煙氣濕度的增加。

3.3 稀釋風量控制

A/B兩側稀釋風量不對稱，兩側稀釋風量變差達到9%，應注意查找噴氨格柵小孔堵塞、進口濾網(wǎng)、逆止閥、稀釋風量測量孔板等問題，因此在啟動爐側風機前4h就需啟動稀釋風機和聲波吹灰器，并可通過比對正式投SCR前和正常運行時稀釋風流量，間接反映噴嘴堵塞的程度。

3.4 NH3/NOX均勻摻混

現(xiàn)我廠在混合器選擇上是的渦流式靜態(tài)混合噴射技術，為滿足超低排放的流場分布要求，可通過優(yōu)化渦流混合氣的圓盤直徑和布置位置、角度，以及調整每側5個氨氣噴管流量，來實現(xiàn)NH3/NOX均勻摻混。

SCR脫硝系統(tǒng)在超低排放的情況下，通常會增加噴氨量來滿足超低排放的環(huán)保參數(shù)，隨著噴氨量的增加，脫硝效率也不斷提高，在較高的脫硝效率下運行時，氨氮摩爾比變化對脫硝效率和氨逃逸影響如圖所示。隨著氨氮摩爾比增大，脫硝效率升高，NH3逃逸也逐漸增大，尤其當脫硝效率超過90%時，氨逃逸增大的趨勢明顯加快，空氣預熱器形成硫酸氫銨堵塞的風險增大。因此在NH3/NOX合理混合情況下，可適度減少噴氨量，保證在環(huán)保參數(shù)未超標情況下，降低氨氮摩爾比，從而減少氨逃逸率。

3.5 制粉系統(tǒng)倒換

以4號機組為例，進行制粉系統(tǒng)倒換試驗（由C磨倒換至A磨運行），倒換過程中，因停運制粉系統(tǒng)減少了爐膛內過剩空氣量，分級燃燒較明顯，所以SCR入口NOx下降至50mg/Nm3，對應減少噴氨量50kg/h左右，降幅很明顯。因此制粉系統(tǒng)由上層倒換至下層運行，不僅可以降低入口NOx，減少噴氨量，還能有效減少氨逃逸。

3.6 低氮燃燒器中心風調整

通過降低低氮燃燒器中心風的風量，減少一次風根部的氧量供給，使得燃燒器著火區(qū)處于還原性氣氛。經(jīng)試驗，六臺制粉系統(tǒng)燃燒器中心風電動閥關小至10%，觀察脫硝入口氮氧化物可由430mg/m3↘280mg/m3，降低幅度達150mg/m3。

中心風關小后要做好防范一次風口結焦的工作，在關小后需加強對燃燒器處中心風管測溫。試驗中關小中心風后測量燃燒器中心風管在180～200℃之間，無超溫現(xiàn)象。

4 結語

本文針對國電泉州熱電有限公司脫硝系統(tǒng)提出了一些在運行中如何控制減少氨逃逸率的措施，并結合實際中遇到的問題闡述了脫硝系統(tǒng)存在的一些問題及對電廠運行設備和經(jīng)濟性上的影響，提高了機組運行的安全性和經(jīng)濟型。

參考文獻

[1]杜云貴，吳其榮，鄧佳佳，李芳：SCR煙氣脫硝催化劑的化學動力學模擬研究[J]：熱力發(fā)電：2010年02期

[2]呂君英，龔凡，郭亞平：選擇性催化還原NOx的反應機理研究[J]：工業(yè)催化：2006年01期.

作者簡介：姚歡龍（1988.10-），國電泉州熱電有限公司，運行部，工程師，長年從事熱電領域生產運行工作，善于應用科學技術指導實際工作，完成多項技術革新。