熱電廠4#爐SCR熱解爐堵塞原因分析

熱電廠4#爐SCR熱解爐堵塞原因分析熱電廠高興摘要：SCR脫硝系統(tǒng)熱解爐尿素結(jié)晶堵塞會(huì)導(dǎo)致整個(gè)脫硝系統(tǒng)無(wú)法正常運(yùn)行，針對(duì)熱電廠4號(hào)鍋爐脫硝系統(tǒng)熱解爐堵塞為案例，分析了SCR尿素?zé)峤鉅t堵塞的原因，提出了對(duì)運(yùn)行參數(shù)及日常維護(hù)方面的改進(jìn)措施，以及對(duì)熱解爐尿素結(jié)晶的現(xiàn)象進(jìn)行有效地預(yù)防提供有針對(duì)性的對(duì)策。關(guān)鍵詞：SCR；脫硝改造；熱解爐；尿素結(jié)晶；分析與對(duì)策1前言隨著國(guó)家環(huán)保部門對(duì)電力污染治理要求的不斷提高，依據(jù)最新《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13223——2011》規(guī)定要求，2003年12月31日前投運(yùn)或通過(guò)審批的機(jī)組氮氧化物排放濃度不得大于200mg/Nm3，之后的現(xiàn)役或新建機(jī)組氮氧化物排放濃度不得大于100mg/Nm3，熱電廠自2014年開(kāi)始逐步實(shí)施了4臺(tái)鍋爐機(jī)組的煙氣脫硝改造工程。目前在世界上有成熟應(yīng)用的脫硝方法主要分為兩類，分別為燃燒中脫硝和燃燒后脫硝。燃燒中脫硝主要為低氮燃燒技術(shù)，它具有投資少，建設(shè)周期短等優(yōu)點(diǎn)，但其脫硝效率較低，一般在40%以下，另外受工況變化的影響較大。燃燒后脫硝有成熟應(yīng)用的技術(shù)可分為SCR和SNCR技術(shù)，其中SCR技術(shù)具有脫硝效率高，還原劑消耗少、脫硝性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是目前世界上應(yīng)用最多的技術(shù)之一。經(jīng)過(guò)詳細(xì)的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)比較，熱電廠脫硝改造工程采取了低氮燃燒器+SCR相結(jié)合的方式。4號(hào)鍋爐脫硝系統(tǒng)簡(jiǎn)介：鐵煤集團(tuán)熱電廠4號(hào)鍋爐系武漢鍋爐廠制造的WGZ-130/9.81-4和WGZ-130/9.8-4型單汽包、集中下降管、自然循環(huán)的固態(tài)排渣煤粉爐。鍋爐整體呈倒U字型布置，爐膛采用膜式水冷壁全懸吊結(jié)構(gòu)，從爐膛出口至尾部煙道依次布置屏式過(guò)熱器、高溫過(guò)熱器、低溫過(guò)熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器。燃燒器為水平濃淡式燃燒裝置，制粉系統(tǒng)為鋼球球磨機(jī)中間儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)，用熱風(fēng)、溫風(fēng)和冷風(fēng)混合后作為制粉系統(tǒng)的干燥介質(zhì)，并用制粉系統(tǒng)的乏氣作為一次風(fēng)將煤粉送入爐膛燃燒。熱電廠4號(hào)鍋爐SCR法煙氣脫硝工藝，由福建龍凈環(huán)保股份有限公司提供，脫硝設(shè)施布置在4號(hào)爐后與電除塵器之間，反應(yīng)器布置在鍋爐省煤器和空預(yù)器之間，脫硝系統(tǒng)不設(shè)置煙氣旁路和省煤器高溫旁路系統(tǒng)。在完成低氮燃燒器改造后，SCR入口NOx濃度可控制在360mg/Nm3以下，SCR區(qū)按3層設(shè)計(jì)（2+1形式），初裝2層催化劑后可保證在鍋爐任何工況處理100%煙氣量條件下，脫硝效率不小于80％。吸收劑原料為尿素，采用熱解法制備氨氣。保證煙氣出口氨的逃逸率不大于3ppm，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率小于1%，在催化劑附加層未投運(yùn)前，從脫硝裝置入口到出口之間的系統(tǒng)壓力損失不大于800Pa。在滿足NOx脫除率、氨的逃逸率的性能保證條件下，可保證SCR系統(tǒng)能夠在最低連續(xù)運(yùn)行煙溫300℃，最高連續(xù)運(yùn)行煙溫420℃條件下正常投運(yùn)。脫硝系統(tǒng)主要包括：煙氣系統(tǒng)、SCR反應(yīng)器本體、尿素儲(chǔ)存供應(yīng)系統(tǒng)、尿素?zé)峤庀到y(tǒng)、氨計(jì)量分配系統(tǒng)。工藝流程圖如圖1所（圖1）4號(hào)爐SCR工藝流程圖3尿素?zé)峤饧夹g(shù)簡(jiǎn)介尿素制取氨通常有兩種方法：熱解和水解。水解法是將尿素以水溶液的方式進(jìn)行分解。造成惡性循環(huán)，會(huì)使結(jié)晶情況迅速擴(kuò)大惡化，造成熱解系統(tǒng)堵塞。4.3處理方案（1）熱解爐噴槍定期進(jìn)行抽出檢查，確保霧化效果良好。（2）清除全部堵塞物，確保熱解爐內(nèi)空氣動(dòng)力場(chǎng)均勻。啟運(yùn)熱解爐時(shí)延長(zhǎng)加熱時(shí)間以保證結(jié)晶物充分分解。（3）運(yùn)行中密切關(guān)注對(duì)運(yùn)行參數(shù)的控制，確認(rèn)關(guān)鍵參數(shù)：熱解爐溫度、稀釋風(fēng)量、噴槍霧化空氣壓力設(shè)定值聲光報(bào)警投運(yùn)正常；確認(rèn)聯(lián)鎖保護(hù)正確投入。及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常以便迅速處理。（4）更換原有稀釋風(fēng)流量計(jì)，增大稀釋風(fēng)量，保證熱解爐入口有穩(wěn)定的流量，以此保證熱解爐內(nèi)流場(chǎng)穩(wěn)定。5結(jié)束語(yǔ)由于尿素在熱解制氨過(guò)程中很容易造成結(jié)晶，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成熱解爐內(nèi)部堵塞，導(dǎo)致脫硝系統(tǒng)退出運(yùn)行，伴隨著國(guó)家相關(guān)環(huán)保政策的收緊，脫硝系統(tǒng)的退出運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致企業(yè)在環(huán)評(píng)和經(jīng)濟(jì)上的損失，因此這就需要在運(yùn)行參數(shù)及日常維護(hù)方面加以改進(jìn)，來(lái)有效防止和控制尿素結(jié)晶現(xiàn)象的發(fā)生。作者簡(jiǎn)介：高興（1980－），男，助理工程師。2013年畢業(yè)于沈陽(yáng)大學(xué)機(jī)械制造與自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)在鐵能熱電廠鍋爐分場(chǎng)擔(dān)任副主任職務(wù)。聯(lián)系電話：移動(dòng)電話1359