火電廠脫硝耗氨量異常增大原因分析及處理

火電廠脫硝耗氨量異常增大原因分析及處理摘要:本文主要分析了某電廠運行中，發(fā)生脫硝系統(tǒng)耗氨量異常增大，空預器阻塞的問題。通過分析排查，最后確認由于噴氨注射格柵入口煙氣擋板未完全開啟,造成煙氣中NOX和NH3濃度分布不均，進而造成上述問題。采取措施后，系統(tǒng)運行恢復正常。關鍵詞：耗氨量，空預器阻塞，SCRAnalysisandtreatmentofabnormalincreaseofammoniaconsumptioninthermalpowerplantAbstract:ThispaperanalyzesacertainsituationhappenedinanSCRsysteminathermalpowerplant.Duringtheoperation,theammoniaconsumptionabnormallyincreasedandairpreheaterclogged.Thecausewasconfirmedafteranalysis.Thefluegasdamperneartheammoniainjectiongrillewasnotfullyopen,whichcausedthatNOXandNH3couldn'tmixwellinthefluegas.Takingmeasures,thesystemreturnedtonormal.Keywords:ammoniaconsumption;airpreheaterclogging;SCR引言選擇性催化還原（SCR）煙氣脫硝技術具有脫硝效率高、技術成熟、無二次污染等優(yōu)點，已經(jīng)逐漸成為燃煤電廠煙氣脫硝工藝的主流。一般來說.脫硝系統(tǒng)是依據(jù)機組理論煙氣流量、煙氣成分以及目標脫硝效率進行設計的。但是，在電廠機組實際運行中脫硝系統(tǒng)往往會受到機組運行條件和催化劑狀態(tài)等條件的影響。某電廠采用了高灰型選擇性催化還原煙氣脫硝（SCR）工藝，采用純氨作為還原劑,在運行中發(fā)生了耗氨量異常增大，空預器阻塞的情況，并通過分析、排查，解決了此問題。1脫硝系統(tǒng)工作原理介紹SCR脫硝系統(tǒng)工作原理SCR反應是以NH3作為主要的還原劑，V2O5/TiO2等金屬氧化物作為催化劑將NO和N02選擇性催化還原為N2的反應，在有02的存在下，且反應溫度V40CTC時，SCR煙氣脫硝系統(tǒng)最的主要反應為：4NH3+4NO+02=4N2+6H204NH3+2N02+02=3N2+6H20SCR系統(tǒng)空預器阻塞的一般原因空預器堵塞的主要原因是氨逃逸形成NH4HSO4粘附在空預器冷端壁。由于燃煤煤質(zhì)中硫分及灰分增加，同時脫硝設施運行不正常導致氨逃逸值增加，形成NH4HSO4的量增加，引起空預器堵塞的主要物質(zhì)就是NH4HS04o當氨量增加時,主要是發(fā)生如下反應：NH3+H2O+SO3=NH4HSO4硫酸氫鉉在高溫時處于氣態(tài)，在低溫時變?yōu)楣虘B(tài)，但在中間溫度時（150-200。。處于液態(tài)。液態(tài)的硫酸氫鉉有粘性，很容易附著在空預器的換熱元件上，150-200°C范圍內(nèi)，這一溫度段正好在空預器的低溫段，因此造成空預器冷端積灰嚴重，進而影響空預器的正常運行，造成空預器堵塞。測試結果⑵表明當氨逃逸率在lppm以下時，硫酸氫鉉生成量很少，空預器堵塞情況不明顯，若逃逸率增加到2ppm,空預器半年后阻力增加約30%,若逃逸率增加到3ppm以上，空預器運行半年后阻力增加約50%,對引風機也會造成較大的影響。因此在脫硝過程中要嚴格控制氨的逃逸率，控制硫酸氫鉉的生成，監(jiān)視機組耗氨量是保證避免上述危險的手段。導致氨逃逸增加的原因有可能是：1、 煙氣量測量不準，造成原煙氣NOX測量不準，導致過量噴氨。2、 催化劑活性低選擇性差，或催化劑中毒，造成煙氣中NOX與NH3濃度分布不均。2某電廠運行分析過程基于氨逃逸帶來的危害，某電廠通過對耗氨量的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)機組的耗氨量異常增大，環(huán)比運行數(shù)據(jù)增加將近一倍。機組負荷、風量、運行方式基本未異常變化,同時空預器的差壓持續(xù)上漲，投入空預器連續(xù)吹灰后，效果不明顯。分析過程中針對前文所述兒方面原因進行了排查。2.1熱工儀表校驗由于表計不準會對脫硝控制系統(tǒng)造成影響，導致煙氣NOX測量不準，過量噴氨。某電廠對脫硝出口NOX儀表，總排口NOX儀表進行校驗，脫硝反應器進出口氧量計進行校驗,校驗結果偏差不大。對噴氨流量計，噴氨管道壓力表，氧量計等進行校驗，均未發(fā)現(xiàn)異常。排除了由于熱工儀表不準，造成過量噴氨。2.2催化劑層吹灰脫硝過程中生成的鉉鹽以及飛灰的小顆粒沉積會在催化劑的小孔中，阻礙NOX、NH3、02到達催化劑活性表面，從而引起催化劑失效。過量噴氨會導致鉉鹽的形成，煙氣速度不均勻，才在煙氣流動低速區(qū)或者死角，將導致飛灰沉積，造成催化劑堵灰。通過對反應層吹灰將沉積物清洗出去，恢復催化劑的活性。某電廠查閱DCS曲線及參數(shù)(如表1)發(fā)現(xiàn)引風機電流和空預器入口負壓增大，結合省煤器出口負壓變化小，懷疑省煤器至反應器之間有堵塞，導致噴氨量增大。立即對反應器進行吹灰，沒有效果，排除此原因。表2可以看出，空預器的差壓快速上漲，短短一天就己經(jīng)到了1.4KPa,若不及時找到問題的所在，只能是停機處理。3結語1、 做好基礎管理工作，機組啟動前，要按規(guī)定做閥門活動試驗。就地和盤上都必須確認動作正確，閥門的狀態(tài)是否對應。對重要系統(tǒng)閥門試驗要重點關注。2、 機組參數(shù)異常，要高度重視，及時判斷分析，找到原因并消除，確保機組安全穩(wěn)定運行。3、 高灰型煙氣脫硝(SCR)工藝，無法回避的問題是空預器堵塞，因此正常運行中，加強對耗氨量的監(jiān)視，對機組安全尤為重要，特別是控制氨逃逸在合理水平，防止空預器堵塞。參考文獻王斌.SCR脫硝技術及其在煙煤電廠中的應用[J].電力科學與工程，20(^3):61-63馬雙枕，金鑫，孫云雷，等.SCR煙氣脫硝過程硫酸氫鉉的生成機理與控制[J].熱另發(fā)電,2010,39(8):13-16西安熱工研究院.火電廠SCR煙氣脫硝技術[M],中國電力出版社，2013年01月王義兵，孫葉柱，陳豐等.火電廠SCR煙氣脫硝催化劑特性及其應用[J].電力環(huán)境保護，2009,25(4):41-45.林建勇.選擇性催化還原脫硝工藝及