電廠鍋爐SNCR+SCR脫硝系統運行常見問題

我國是燃煤大國，燃煤產生的NOX是我國NOX污染的最大來源，據統計，若不加以控制，氮氧化物排放量在2020年將達到3000萬t，給我國改善大氣環境質量帶來巨大壓力與挑戰。鍋爐煙氣脫硝是火電廠控制氮氧化物排放的重要手段，是在煙氣脫硫之后的又一重要領域，因此非常有必要對脫硝系統運行中常見的問題進行歸納分析，提出解決的措施，為脫硝系統的安全經濟運行提供技術指導。

1.脫硝技術概況

粵瀧發電公司于2014年3月對鍋爐進行了脫硝系統改造工程，采用SNCR+SCR混合脫硝技術?；洖{發電公司脫硝第一部分SNCR系統是在合適溫度區間的爐膛中噴入還原劑尿素，尿素在爐膛中分解為氨和異氰酸，并與煙氣中的NOX反應。未參加反應的氨逃逸至第二部分SCR系統的反應器，在反應器內的催化劑催化下進一步與煙氣中的NOx反應，從而實現SNCR+SCR混合脫硝。

2.運行使用過程中常見問題及應對

我廠脫硝系統投運的一年多以來，發電廠氮氧化物排放量滿足了環保指標，達到了預期的目標。但在一年多以來的使用過程中也常會出現一些設備異?；蚩刂普{整上失誤而導致氮氧化物排放量超標、氨逃逸超標等問題。以下列舉一些脫硝系統運行會碰到的問題，進行原因分析及提出解決方法。

2.1尿素溶液流量下降

我廠的脫硝系統設計為兩臺機組共用一個尿素溶液制備及輸送系統，通過尿素輸送泵將儲存罐里50%濃度左右的尿素溶液打至兩臺機組各自的在線稀釋系統，稀釋后的尿素經噴槍霧化后進入爐膛與煙氣中的NOX反應并生成無毒、無污染的N2和H2O。運行中，尿素溶液流量下降、偏低現象較為普遍，這異常情況的出現直接導致氮氧化物排放量超標。

（1）尿素溶液流量下降原因分析

尿素溶液輸送系統的誤操作和調整尿素溶液流量的失誤都會直接導致尿素溶液流量的下降。另外，因兩臺機組共用尿素溶液輸送系統，其中一臺機組瞬時大量增加尿素溶液也會致使另一機組的尿素溶液流量下降。設備因素導致尿素溶液流量下降主要是尿素輸送泵出力下降和尿素輸送泵進口濾網、噴槍堵塞。

（2）尿素溶液流量下降的處理

因加減負荷和啟停制粉而出現煙溫變化而需要對尿素溶液流量進行調整時，應做到細心、耐心調整，同時機組間應做好及時的聯系溝通，避免瞬時改變尿素流量而影響到鄰機的氮氧化物排放量。

氮氧化物排放量的變化有一定的滯后性，如發現尿素溶液流量下降應抓緊時間檢查運行的尿素輸送泵出口壓力有無變化，如泵出口壓力下降，應立即切換進口濾網或切換尿素輸送泵。如經上述處理，尿素輸送泵出口壓力仍無提高，應檢查各噴槍就地流量是否正常、有無堵塞現象，同時聯系維修清洗進口濾網、清通堵塞噴槍。

另外，還要視氮氧化物排放量的變化情況而增投噴槍及調整風量，以達到緩解氮氧化物排放量上升的目的。

2.2噴槍自退

噴槍自退情況包括有個別噴槍自退和整層噴槍全退，排除人為誤操造成的噴槍退運，個別噴槍自退的原因主要是執行器故障所導致，而整層噴槍全退則更多來自熱工保護動作所引起。個別噴槍的自退對鍋爐氮氧化物排放量的影響不大，通過調整正常運行中的噴槍流量或加大尿素溶液總流量即可控制好氮氧化物排放量，而整層噴槍的全退則會引起氮氧化物排放量較大幅度的升高。

我廠的脫硝的噴槍布置位置都處于800-1100℃的爐膛煙道高溫區域，投運和退運的噴槍均要求長期通入壓縮空氣以防止噴槍高溫燒壞和保證噴槍正常的霧化效果。另外，尿素溶液和稀釋水壓力也均有一定要求，以確保脫硝效率。當壓縮空氣壓力＜0.5Mpa、尿素溶液壓力＜0.7Mpa和稀釋水壓力＜0.7Mpa任一條件達到，均會保護工作而自退整層噴槍。

因此，如出現整層噴槍全退的情況，應立即檢查壓縮空氣壓力、尿素溶液壓力、稀釋水壓力有無異常并盡快恢復正常，重新投入整層噴槍。如短時無法投入噴槍，還應通過降低負荷及調整風量的方法來緩解降低氮氧化物排放量的上升速度和幅度。

2.3氨逃逸率超標

氨逃逸率是指催化反應器出口煙氣中氨的體積分數，它反映了未參加反應的氨量。氨逃逸率與氮氧化物排放量一樣，是脫硝運行監視的兩個重要參數，氨逃逸率之所以受高度重視，主要是逃逸了的氨增加了生產成本，造成環境的二次污染，腐蝕下游設備。

所以，脫硝系統的最佳運行狀況就是氨逃逸率與氮氧化物排放量的有效協調。氨逃逸率與NOX/NH3混合效果有著密切的關聯，煙氣脫硝的尿素溶液噴槍分布點就是按照煙氣流在煙道內的分布狀況而設計，使NOX/NH3達到最佳混合效果，但煙氣流的分布特性會隨著鍋爐負荷、啟停制粉系統等因素發生變化。

氨逃逸率、氮氧化物排放量均具有一定的滯后性，氨逃逸率出現超標現象更多的來自于當氮氧化物排放量升高或超標情況下而大量增加尿素溶液流量所導致。因此，在負荷變化、啟停制粉等工況變動引起煙氣量變化時，應提前調整好尿素溶液流量和噴槍的合理運行組合方式。

煙氣流的分布情況最直觀的反映就是煙氣溫度，所以我廠根據不同工況下煙氣流的分布情況和噴槍布置位置，作了以下規定：當鍋爐屏式過熱器后煙溫兩側平均大于700℃、反應器進口煙溫任一測點大于320℃時，應采用上層8支噴槍與補充層噴槍組合運行方式；當鍋爐屏式過熱器后煙溫兩側平均在600-700℃時，應采用上層1-5號噴槍和前墻下層1-4號噴槍中的兩支組合運行；當鍋爐屏式過熱器后煙溫兩側平均小于600℃時，只投入下層1-4號噴槍。
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