煙氣脫硝技術(shù)工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制要點(diǎn)2014

煙氣脫硝技術(shù)工藝

設(shè)計(jì)和運(yùn)行控制要點(diǎn)

青島華拓科技股份有限公司2014年8月目錄一、國外煙氣脫硝技術(shù)發(fā)展二、煙氣脫硝技術(shù)原理三、煙氣脫硝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)四、煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行控制五、煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化一、國外煙氣脫硝技術(shù)發(fā)展1970年代后期日本首先開發(fā)了煙氣脫硝技術(shù)研究及應(yīng)用，80年代后期歐美相繼引進(jìn)煙氣脫硝技術(shù)，用于電站鍋爐煙氣脫硝。目前廣泛應(yīng)用的脫硝技術(shù)為SCR及SNCR，其中前者應(yīng)用最為普遍。

二、煙氣脫硝技術(shù)原理SCR及SNCR工藝均可利用尿素或者氨的選擇還原特性，將煙氣中的ＮOｘ還原成N2和水。但兩者反應(yīng)條件不同。SNCR反應(yīng)發(fā)生在鍋爐高溫950-1050℃區(qū)域，不需要催化劑。SCR反應(yīng)需要在中等溫度320-420℃條件下和催化劑的作用下進(jìn)行。

三、煙氣脫硝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還原劑的確定催化劑的選擇良好的業(yè)績、5000萬以上的注冊資本金；技術(shù)來源無爭議；無條件接受華電集團(tuán)的強(qiáng)檢系統(tǒng)流場的設(shè)計(jì)—非常關(guān)鍵四、煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行控制1、SNCR運(yùn)行中易出現(xiàn)的問題

泄漏氨與SO3低溫反應(yīng)，導(dǎo)致空預(yù)器換熱面堵塞或玷污。

反應(yīng)溫度過高或過低增加氨泄漏：＞1000℃，NH3分解；＜1000℃，反應(yīng)速率低。

鍋爐負(fù)荷波動(dòng)引起煙溫變化，如果按噴射系統(tǒng)反應(yīng)不夠靈敏，將增加氨泄漏；

鍋爐負(fù)荷波動(dòng)引起煙氣中的NOX分布不均勻，而氨噴射系統(tǒng)即使均勻噴射，將導(dǎo)致氨泄漏增加。大型鍋爐的爐膛截面大，噴氨射程大，如果氨與煙氣混合不充分，也將增加氨泄漏。爐內(nèi)最佳的氨脫硝反應(yīng)區(qū)為對流換熱區(qū)，最佳停留時(shí)間為1s，最低不能小于0.3s。四、煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行控制2、SCR運(yùn)行中易出現(xiàn)的問題催化劑的堵塞與磨損

由于反應(yīng)器截面上的流量偏差、反應(yīng)器內(nèi)的溫度偏差、氨噴射流量分布不均勻、煙氣流量與速度分布不均勻易造成飛灰在入口段團(tuán)聚，堵塞催化劑；氨耗量大于設(shè)計(jì)值煙道的積灰與磨損空預(yù)器的堵塞四、煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行控制3、煙氣脫硝系統(tǒng)的正常運(yùn)行技術(shù)維護(hù)AIG與SCR流量分布CFD?；刂?；氨噴入系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整，從整體上降低氨泄漏；最大限度縮短SCR內(nèi)溫度低于水或酸露點(diǎn)溫度的時(shí)間；優(yōu)化SCR反應(yīng)器吹灰系統(tǒng)的運(yùn)行；定期檢查SCR反應(yīng)器（氨噴嘴堵塞、飛灰團(tuán)聚、腐蝕等）；分析潛在的催化劑中毒惰化因素；四、煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行控制3、煙氣脫硝系統(tǒng)的正常運(yùn)行技術(shù)維護(hù)煤種混合分析（平衡砷、鈣、Na與K含量）；試樣塊分析（確認(rèn)SCR前氣態(tài)砷含量）；燃燒調(diào)整（優(yōu)化爐內(nèi)燃料燃燒條件，降低爆米花形多孔焦炭的形成）；灰中氨日常測試，評估SCR運(yùn)行現(xiàn)狀；SCR阻力監(jiān)測，分析催化劑堵塞情況；催化劑活性定期測試，預(yù)測其剩余壽命，推薦最經(jīng)濟(jì)有效的催化劑層更換策略；催化劑老化原因分析與解決對策；空預(yù)器阻力損失、腐蝕與堵塞檢查。四、煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行控制4、SO3腐蝕與玷污的預(yù)防措施提高空預(yù)器吹灰效率。空預(yù)器冷端受熱面更換成釉質(zhì)表面，減少硫酸氫氨的粘結(jié)。將空預(yù)器冷、中、熱三層換熱面，去除中層，減少因晶粒生長引起的堵塞。采用高活性催化劑，降低其體積，減小煙氣阻力，降低10~20%的SO2氧化率。提高活性材料WO3含量，抑制SO2氧化。采用高性能催化劑，降低氨泄漏。四、煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行控制5、SCR性能定期維護(hù)

現(xiàn)場測試：氨泄漏小于3ppm

SO2/SO3轉(zhuǎn)化率小于1%

氨噴射系統(tǒng)調(diào)整實(shí)驗(yàn)室測試：催化劑壽命測試催化劑材料測試催化劑活性再生四、煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行控制6、SCR運(yùn)行控制注意點(diǎn)嚴(yán)格控制反應(yīng)器工作溫度低于最高溫度420℃，防止催化劑燒結(jié)，導(dǎo)致反應(yīng)面積減少；反應(yīng)器工作溫度高于最低運(yùn)行溫度，防止生成硫酸氫氨，堵塞催化劑的空隙。嚴(yán)格執(zhí)行吹灰器的順控調(diào)整，加強(qiáng)檢查與維護(hù)，確保吹灰器正常運(yùn)行，防止飛灰中的超細(xì)顆粒、重金屬元素、氧化硅等附在催化劑表面。加強(qiáng)反應(yīng)器入出口煙溫的檢查與維護(hù)，防止出入口煙溫溫差過大，導(dǎo)致脫硝非停。完善兩側(cè)反應(yīng)器入口煙氣流量的測量，防止因兩側(cè)流量偏差較大，可能造成的兩側(cè)出口NOX濃度偏差較大，個(gè)別部位的氨逃逸增大。五、脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化

對脫硝控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。在原控制畫面中增加脫硝出入口煙氣NOx含量指示，增加脫硝壓差顯示，增加氨氣消耗量累計(jì)值，以便于運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整;為防止由于空氨比大造成脫硝跳閘，增加在空氨比大于7%時(shí)聯(lián)啟備用稀釋風(fēng)機(jī);稀釋風(fēng)量低于1500Nm3/h時(shí)聯(lián)啟備用稀釋風(fēng)機(jī)，在空氨比大于7%時(shí)禁止開啟噴氨調(diào)門;為防止由于稀釋風(fēng)量中斷造成氨氣大量聚集引發(fā)火災(zāi)，增加任一側(cè)稀釋風(fēng)量低于550Nm3/h時(shí)，聯(lián)關(guān)該側(cè)噴氨快關(guān)閥和調(diào)門;為防止脫硝在低溫下運(yùn)行，增加脫硝入口煙氣溫度低于300℃聯(lián)關(guān)同側(cè)噴氨調(diào)門和噴氨快關(guān)閥;為防止氨氣逃逸率高，增加氨氣逃逸率大于3ppm,聯(lián)關(guān)同側(cè)噴氨調(diào)門和噴氨快關(guān)閥;氨逃逸率大于2.5ppm，禁開噴氨調(diào)門并預(yù)關(guān)10%。五、脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化

對脫硝控制系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。在原控制畫面中增加脫硝出入口煙氣NOx含量指示，增加脫硝壓差顯示，增加氨氣消耗量累計(jì)值，以便于運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)視和調(diào)整;為防止由于空氨比大造成脫硝跳閘，增加在空氨比大于7%時(shí)聯(lián)啟備用稀釋風(fēng)機(jī);稀釋風(fēng)量低于1500Nm3/h時(shí)聯(lián)啟備用稀釋風(fēng)機(jī)，在空氨比大于7%時(shí)禁止開啟噴氨調(diào)門;為防止由于稀釋風(fēng)量中斷造成氨氣大量聚集引發(fā)火災(zāi)，增加任一側(cè)稀釋風(fēng)量低于550Nm3/h時(shí)，聯(lián)關(guān)該側(cè)噴氨快關(guān)閥和調(diào)門;為防止脫硝在低溫下運(yùn)行，增加脫硝入口煙氣溫度低于300℃聯(lián)關(guān)同側(cè)噴氨調(diào)門和噴氨快關(guān)閥;為防止氨氣逃逸率高，增加氨氣逃逸率大于3ppm,聯(lián)關(guān)同側(cè)噴氨調(diào)門和噴氨快關(guān)閥;氨逃逸率大于2.5ppm，禁開噴氨調(diào)門并預(yù)關(guān)10%。五、脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化

優(yōu)化燃燒調(diào)整降低入口煙氣NOx。通過控制空氣預(yù)熱熱器入口過?？諝饬?、對二次風(fēng)配風(fēng)方式進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化磨煤機(jī)運(yùn)行方式等措施入口NOX含量可下降100mg/Nm3左右。五、脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化

優(yōu)化控制方式及調(diào)門最佳開度。將原來的恒效率控制方式改為恒量控制方式，即控制煙囪入口NOx在國家標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)，并定期對脫硝出口和煙囪入口進(jìn)行對比，偏差大于50mg/Nm3時(shí)即進(jìn)行標(biāo)定;每季度定期在穩(wěn)定鍋爐負(fù)荷和噴氨量的前提下，對噴氨格柵調(diào)門進(jìn)行調(diào)整，根據(jù)氨逃逸率及出口NOx變化，確定每組調(diào)門合理的開度從而提高脫硝效率。五、脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行優(yōu)化

強(qiáng)化運(yùn)行管理。將脫硝出入口煙氣NOx含量及氨氣消耗量納入小指標(biāo)競賽，并進(jìn)行獎(jiǎng)懲;運(yùn)行主管及時(shí)對脫硝系統(tǒng)各數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和對比，及時(shí)提出針對性的運(yùn)行調(diào)整方案;每天運(yùn)行人員定期對脫硝系統(tǒng)漏氨情況進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。鄒縣8號脫硝出現(xiàn)的問題及對策1、8號脫硝反應(yīng)器蒸汽吹灰器汽源溫度低問題，經(jīng)查實(shí)，是由于降溫裝置的減溫水閥門內(nèi)漏及降溫裝置后溫度測點(diǎn)為壞點(diǎn)所致?，F(xiàn)已更換壞點(diǎn)原件，調(diào)整了降溫水閥門，現(xiàn)已投運(yùn)蒸汽吹灰器。2、8號脫硝省煤器原有灰斗及氣力輸送問題，經(jīng)查實(shí)，主要問題是由于氣力輸送管道堵灰所致，而且現(xiàn)有氣力輸送與灰斗設(shè)計(jì)不合理，4個(gè)灰斗采用1個(gè)倉泵的運(yùn)行方式，一旦出現(xiàn)一只灰管堵灰，就會(huì)影響4個(gè)灰斗的運(yùn)行，已對催化劑堵灰?guī)順O大的安全隱患，大量飛灰攜帶到了上層催化劑上部前墻處，造成大量積灰，催化劑層壓差變大。應(yīng)及時(shí)暢通的投運(yùn)氣力輸送設(shè)備及蒸汽吹灰器系統(tǒng)，并能及時(shí)防止堵灰現(xiàn)象的發(fā)生。3、一二期脫硝蒸汽汽源溫度低問題，請核對鍋爐側(cè)的減壓閥前后溫度的歷史曲線，現(xiàn)初步判定為減壓閥或安全閥存在缺陷所致。建議盡快投運(yùn)，避免飛灰堵塞催化劑。4、氨區(qū)卸車棚的尺寸、位置及配套實(shí)施的確定問題，按照上級檢查的要求明確具體的改造方案。謝謝大