遵照國(guó)家環(huán)保部GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》要求，中電投河南電力有限公司下屬開封電廠2×600MW、魯陽電廠2×1000MW機(jī)組，相繼于2014年完成脫硝改造并投運(yùn)，NOx排放均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，但也曝露出一些問題，針對(duì)這些問題，我們組織相關(guān)部門和專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行認(rèn)真分析，提出了解決方法，達(dá)到了安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。


系統(tǒng)簡(jiǎn)介

四臺(tái)火電機(jī)組煙氣脫硝改造工程，均是由重慶遠(yuǎn)達(dá)環(huán)保設(shè)計(jì)制造，采取選擇性催化還原(SCR)法來達(dá)到去除煙氣中NOx的目的，催化劑的型式采用國(guó)產(chǎn)蜂窩式，選用重慶遠(yuǎn)達(dá)催化劑制造有限公司的產(chǎn)品。脫硝率不低于81%(NOx為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，6%含氧量，干基)，100%煙氣脫硝，裝置可用率不小于98%。

SCR反應(yīng)器采用高灰型工藝布置(即反應(yīng)器布置在鍋爐省煤器與空預(yù)器之間)，煙氣脫硝裝置SCR系統(tǒng)能在鍋爐煙氣溫度316～427℃條件下連續(xù)運(yùn)行，煙道部分最大允許溫度為430℃，當(dāng)煙氣溫度低于310℃時(shí)，噴氨跳閘。

脫硝系統(tǒng)均是兩臺(tái)機(jī)組共用一套液氨儲(chǔ)存與供應(yīng)系統(tǒng)，外購液氨通過液氨槽車運(yùn)至液氨儲(chǔ)存區(qū)，通過往復(fù)式卸氨壓縮機(jī)將液氨儲(chǔ)罐(2個(gè))中的氣氨壓縮后送入液氨槽車，利用壓差將液氨槽車中的液氨輸送到液氨儲(chǔ)罐中;液氨經(jīng)氨蒸發(fā)器(2個(gè))蒸發(fā)成氣氨后進(jìn)入氣氨儲(chǔ)罐(3個(gè))，氣氨通過稀釋風(fēng)機(jī)(每臺(tái)鍋爐2臺(tái))稀釋后，分別經(jīng)過兩臺(tái)機(jī)組的噴氨格柵送入SCR反應(yīng)器(每臺(tái)鍋爐2個(gè))。

按(NOX/NH3)1:1的比例噴入鍋爐煙氣中的NH3在SCR反應(yīng)器中催化劑的作用下與煙氣中NOX按下述化學(xué)反應(yīng)式進(jìn)行反應(yīng)，從而達(dá)到降低排煙中NOX含量的目的。

化學(xué)反應(yīng)式如下：

4NO+4NH3+O2 → 4N2+6H2O

6NO2+8NH3 → 7N2+12H2O

6NO+4NH3 → 6H2O+5N2

脫硝裝置按入口NOx濃度500mg/Nm3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，6%含氧量，干基)、處理100%煙氣量及81%脫硝效率進(jìn)行設(shè)計(jì)。不設(shè)SCR反應(yīng)器煙氣旁路。反應(yīng)器入口煙道設(shè)置灰斗，出口煙道不設(shè)置灰斗。采用蜂窩式催化劑，按“2+1”模式布置，備用層在下。反應(yīng)器層間高度不低于3.2米。

催化劑能滿足在煙氣溫度不高于427℃的情況下長(zhǎng)期運(yùn)行，同時(shí)催化劑應(yīng)能承受運(yùn)行溫度450℃不高于5小時(shí)的考驗(yàn)，而不產(chǎn)生任何損壞。采用雙介質(zhì)吹灰方式，即耙式半伸縮蒸汽吹灰器和膜片式聲波吹灰器。

每臺(tái)反應(yīng)器催化劑布置9臺(tái)半伸縮耙式蒸汽吹灰器和15臺(tái)膜片式聲波吹灰器(包括備用層吹灰器數(shù)量)，單爐配2臺(tái)反應(yīng)器共設(shè)18臺(tái)耙式蒸汽吹灰器和30臺(tái)聲波吹灰器，包含預(yù)留備用層吹灰器數(shù)量。在每個(gè)脫硝反應(yīng)器進(jìn)、出口安裝實(shí)時(shí)煙氣參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，具有就地和遠(yuǎn)方監(jiān)測(cè)顯示功能。

脫硝設(shè)備年利用小時(shí)按6500小時(shí)考慮，運(yùn)行小時(shí)按8000小時(shí)考慮。脫硝裝置可用率不小于98%。裝置服務(wù)壽命為30年。催化劑壽命從首次注氨開始到更換或加裝新的催化劑之前，運(yùn)行小時(shí)數(shù)作為化學(xué)壽命被保證(Nox 脫除率不低于81%，氨的逃逸率不高于3ppm)不低于24000小時(shí)。催化劑的機(jī)械壽命不少于10年。在滿足NOx脫除率、氨的逃逸率及SO2/SO3轉(zhuǎn)化率的性能保證條件下，SCR系統(tǒng)具有正常運(yùn)行能力。最低連續(xù)運(yùn)行煙溫316℃，最高連續(xù)運(yùn)行煙溫427℃。

脫硝還原劑采用液氨，根據(jù)GB 1838《重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》，該藥品屬于重大化學(xué)危險(xiǎn)物品，其輸送、卸料、貯存和使用必須遵守《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》、《關(guān)于加強(qiáng)化學(xué)危險(xiǎn)物品管理的通知》和GB15603《常用化學(xué)危險(xiǎn)品貯存通則》及其他相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與法規(guī)要求。

脫銷運(yùn)行問題分析

脫硝還原劑液氨，無色，有強(qiáng)烈刺激味，有毒，屬重大危險(xiǎn)源，輸送、卸料、貯存和使用均存在危險(xiǎn)性，液氨在各個(gè)生產(chǎn)過程中均處在高壓狀態(tài)，有泄漏風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)過程中曾發(fā)生過輕微泄漏，由于有毒特性，難于處理;

由于運(yùn)行方式、燃用煤種、風(fēng)量配比、環(huán)境溫度等因素影響，脫硝系統(tǒng)曾出現(xiàn)過50 % B—MCR工況，SCR裝置入口煙溫低造成噴氨跳閘，脫硝退出運(yùn)行;

由于設(shè)計(jì)、安裝、選型等因素影響，脫硝系統(tǒng)曾出現(xiàn)過稀釋風(fēng)流量低，噴氨跳閘，脫硝退出運(yùn)行;

由于電網(wǎng)需要機(jī)組深度調(diào)峰，期間由于SCR裝置入口煙溫低，兩臺(tái)機(jī)組脫硝均退出運(yùn)行，相應(yīng)的液氨蒸發(fā)系統(tǒng)隨之停運(yùn)。深度調(diào)峰結(jié)束后，兩臺(tái)機(jī)組同時(shí)投運(yùn)噴氨，同時(shí)投液氨蒸發(fā)器，由于液氨中存在雜質(zhì)形成泥堆積、緩沖罐容量小、液氨蒸發(fā)器出力小、氣氨系統(tǒng)管道長(zhǎng)、氣氨壓縮特性、投運(yùn)調(diào)整不同步，造成氣氨系統(tǒng)壓力反復(fù)振蕩，氣氨壓力達(dá)高、低限造成兩臺(tái)機(jī)組脫硝系統(tǒng)跳閘。

脫硝運(yùn)行優(yōu)化措施

一是根據(jù)液氨的有毒特性，嚴(yán)格按照有關(guān)法規(guī)，規(guī)范輸送、卸料、貯存和使用的各個(gè)相關(guān)過程，備足防護(hù)用品;制訂了液氨泄漏處理預(yù)案，并多次進(jìn)行液氨泄漏演練，取得了良好的效果。

根據(jù)安健環(huán)理念，針對(duì)卸氨操作中出現(xiàn)的泄漏概率較高，專門制訂了液氨卸料規(guī)定，要求卸氨工作非必要情況下，必須白天上午進(jìn)行，保證一旦出現(xiàn)泄漏后，有足夠的技術(shù)力量和時(shí)間進(jìn)行消漏，必要時(shí)便于人員撤離和疏散。該規(guī)定已在實(shí)際卸氨過程中發(fā)揮過重大作用。

二是針對(duì)SCR裝置入口煙溫低造成噴氨跳閘，通過開啟送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)熱風(fēng)再循環(huán)，調(diào)整各層風(fēng)配比、各層磨煤機(jī)出力、爐膛火焰高度，必要時(shí)適當(dāng)增大氧量，并通過技術(shù)分析將SCR裝置入口煙溫跳閘值降低為305℃等方法，基本保證了機(jī)組在40 % B—MCR工況以上的可靠連續(xù)運(yùn)行，滿足了實(shí)際運(yùn)行需要。

三是稀釋風(fēng)流量低曾多次造成脫硝系統(tǒng)跳閘，根據(jù)設(shè)計(jì)方案及現(xiàn)場(chǎng)安裝情況得出，稀釋風(fēng)機(jī)出力不能滿足系統(tǒng)需要，為保證系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)測(cè)算，將稀釋風(fēng)流量低定值降低至6300Nm3/h。各機(jī)組在今年的超潔凈排放改造中，相繼更換了更大出力的稀釋風(fēng)機(jī)，徹底解決了該問題。

四是機(jī)組深度調(diào)峰造成脫硝系統(tǒng)停運(yùn)，對(duì)省調(diào)機(jī)組開封電廠影響很大。為避免兩臺(tái)機(jī)組投運(yùn)噴氨時(shí)相互擾動(dòng)，深度調(diào)峰結(jié)束后，采用兩臺(tái)機(jī)組一前一后退出深調(diào)，錯(cuò)開投運(yùn)噴氨，在一定程度上降低了氣氨系統(tǒng)振蕩，保證了噴氨及時(shí)投入。通過運(yùn)行方式調(diào)整，降低了噴氨投運(yùn)最低負(fù)荷;今年超潔凈排放改造，更換了大容量液氨蒸發(fā)器，基本解決了該問題。

針對(duì)液氨泥堆積問題，機(jī)組超潔凈排放改造期間，進(jìn)行了一次液氨泥清理，解決了液氨泥堆積問題，也給以后的運(yùn)行調(diào)整積累了經(jīng)驗(yàn)。

通過長(zhǎng)期的運(yùn)行積累，我們對(duì)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題進(jìn)行認(rèn)真分析，提出了符合機(jī)組安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的有效措施，并通過調(diào)整試驗(yàn)，提高了脫硝系統(tǒng)的負(fù)荷適應(yīng)性;合理的技術(shù)改造、科學(xué)的組織措施和方案、精心細(xì)致的操作是機(jī)組脫硝系統(tǒng)可靠運(yùn)行的安全保障。

(來源：微信公眾號(hào)“中國(guó)水泥備件網(wǎng)”ID：cement_365)