華能北京熱電廠一期工程煙氣脫硝案例【優質材料】

華能北京熱電廠一期工程煙氣脫硝案例1參考課件華能北京熱電廠一期工程總裝機容量845MW，四臺鍋爐均為德國巴布科克設計，在初設時就考慮了氮氧化物的排放設置了低氮燃燒器，因此在很長一段時間，北京熱電廠的排放始終可以滿足地方標準，但隨著北京市環保要求的提高，電廠大氣污染物的排放濃度，已不能全部滿足北京市排放標準，同時，隨著北京2008年綠色奧運會的要求，北京市政府將我廠煙氣脫硝工程列入了2008年奧運會前的倒排工期折子工程，為此，我廠從2005年底，開始進行煙氣脫硝技術的調研工作，并根據文件要求，電廠1-4號爐煙氣脫硝工程于2006年2月開始籌備，至2007年12月正式投入運行。脫硝裝置采用選擇性催化還原脫硝（SCR）工藝，脫硝效率90%。脫硝工程改造簡介2參考課件脫硝工程改造簡介1、SCR工藝的確定 目前看國內主要脫硝工藝主要有SCR、SNCR和混合法幾種工藝，考慮到SNCR工藝脫除效率較低，加之北京市大氣污染物排放標準較高，因此我廠脫硝采用SCR法煙氣脫硝工藝。由清華同方環境有限責任公司引進意大利TKC公司技術，與意大利TKC公司進行配合設計。每臺鍋爐根據鍋爐原有煙道情況，在省煤器和空氣預熱器之間分別安裝了兩臺反應器，每個反應器采用3+1布置，進入噴氨隔柵的氨氣通過10組噴氨閥組進入反應器入口煙道的煙氣中，含有氨氣的煙氣通過靜態混合器充分混合后進入催化劑入口整流器，整流器將氨氣煙氣混合氣體進行整流后均勻進入反應器的第一層催化劑，接著進入第二和第三層催化劑，在各層催化劑的表面氨氣和氮氧化物反應生成氮氣，從而達到脫除氮氧化物的目的。具體反應原理如下：-4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O （1）-6NO2+8NH3 7N2+12H2O （2）3參考課件煙道立體模型煙道立體模型導流板導流板導流板導流板2 2導流板導流板導流板導流板1 1導流板導流板導流板導流板3 3噴氨格柵噴氨格柵噴氨格柵噴氨格柵靜態混和器靜態混和器靜態混和器靜態混和器導流板導流板導流板導流板4 4導流板導流板導流板導流板5 5整流器整流器整流器整流器催催催催化化化化劑劑劑劑省煤器入口省煤器入口省煤器入口省煤器入口4參考課件還原劑選擇液氨(NH399%)最低的運輸費用最少的存儲空間危險氨水(NH329.7%，在美國典型是19%)較高的運輸和存儲費用較高能量消耗尿素無危險可用為固體運輸，噴射前混合較高的運輸和存儲費用昂貴5參考課件脫硝工程改造簡介2、還原劑的確定-脫硝還原劑主要集中在液氨、氨水和尿素三種材料，從場地情況來看，液氨和氨水系統的占地面積最大，尿素系統的用地面積最?。粡墓潭ㄍ顿Y投資（征地與系統投資）來看，氨水、熱解法尿素制氨與水解法尿素制氨的氨區建設投資最高，液氨最低。因此從經濟性分析來看，液氨無疑是最好的，尿素次之，氨水最差。而從安全性來考慮，尿素最好，氨水次之，而液氨最差。由于北京熱電廠地處首都，又在城市之內，安全無疑是初步設計時考慮最多的因素，因此我們選擇了尿素作為脫硝系統還原劑。6參考課件脫硝工程改造簡介3、制氨工藝的確定-初步設計時我廠經過長期調研選擇了尿素熱解系統作為還原劑分解方式。在初設時經過調研，熱解法尿素制氨工藝具有如下特點：尿素溶液的濃度可達4050%，經過特殊的噴嘴霧化后噴入熱解室；熱解室內只有氣體與霧化液滴，溫度約300500，壓力為常壓；熱解室內的熱量來源于天然氣或柴油的燃燒；與水解法工藝相比，對負荷變化的響應快，只需510 秒；對熱解室內氣體流場的分布及控制水平的設計要求較高；從對煙氣溫度的影響看，熱解法尿素制氨噴入煙道的氨氣混合物溫度約為300，對SCR入口煙氣溫度的影響很??；因此綜合考慮系統對NOx響應調整與現場布置等因素，最終選擇采用熱解法尿素制氨工藝。7參考課件尿素熱解系統原理及設計參數原理：CO(NH2)2 NH3+HNCO 尿素 氨 異氰酸 HNCO+H2O NH3 +CO2 異氰酸 水 氨 二氧化碳設計性能及設備參數:設計氨氣量20142kg/h，可以為機組各種工況提供SCR充足的氨氣量。出口氨氣濃度小于5%，安全有保證。啟動速度比較快，負荷跟蹤能力比較強，自動化程度高（在我廠堅持下取消了就地PLC控制方式，全部進DCS控制）。熱解室本體高17米，直徑2.3米，室內運行溫度在450600度。300650 300650 8參考課件尿素熱解法脫硝流程示意尿素熱解法脫硝流程示意空氣空氣空氣空氣空氣空氣空氣空氣預熱器預熱器預熱器預熱器鍋爐鍋爐鍋爐鍋爐煙囪煙囪煙囪煙囪混合混合混合混合/給給給給料泵料泵料泵料泵SCRSCR反應器反應器反應器反應器柴油柴油柴油柴油稀釋風機稀釋風機稀釋風機稀釋風機尿素尿素尿素尿素筒倉筒倉筒倉筒倉溶解罐溶解罐溶解罐溶解罐HFDHFDPCVPCV溶液罐溶液罐溶液罐溶液罐MDMMDMAIGAIG稀釋風稀釋風稀釋風稀釋風尿素噴槍尿素噴槍尿素噴槍尿素噴槍熱解爐熱解爐熱解爐熱解爐9參考課件目 錄 華能北京熱電廠脫硝系統簡介華能北京熱電廠脫硝系統簡介一一電廠脫硝主要系統及設備介紹電廠脫硝主要系統及設備介紹二二電廠脫硝日常運行及維護工作介紹電廠脫硝日常運行及維護工作介紹三三電廠脫硝電廠脫硝系統存在的主要問題及整改系統存在的主要問題及整改四四10參考課件脫硝工程改造簡介1、脫硝尿素公用系統 華能北京熱電廠4臺鍋爐共用一個尿素儲存與供應系統，尿素公用系統由國電龍源設計、供貨、安裝及調試。熱解制氨及其配套系統選用美國Fuel Tech公司的尿素熱解制氨技術。尿素熱解法公用系統包括尿素儲倉、尿素溶解罐、尿素溶液混合泵、尿素溶液儲罐、尿素溶液循環泵、計量和分配裝置、熱解爐(內含噴射器、燃燒器)系統等。尿素儲存于儲倉，由螺旋給料機輸送到溶解罐里，用除鹽水將固體尿素溶解成50%質量濃度的尿素溶液，通過尿素溶液給料泵輸送到尿素溶液儲罐；尿素溶液經由供液泵、計量與分配裝置、霧化噴嘴等進入絕熱分解室，稀釋空氣經加熱后也進入分解室。霧化后的尿素液滴在絕熱分解室內分解，生成的分解產物為NH3、H2O和CO2，分解產物由氨噴射系統進入鍋爐脫硝煙道。11參考課件脫硝工程改造簡介尿尿素素溶溶解解系系統統12參考課件脫硝工程改造簡介脫硝工程改造簡介13參考課件脫硝工程改造簡介尿素筒倉 設置1只尿素筒倉，為碳鋼制造，筒倉容量按4臺機組滿負荷3天運行設計，并配檢修起吊設備，尿素通過計量罐輸送到尿素溶解罐。筒倉成錐形底立式罐，“錐形”斗部斜度不小于60，頂部有3的坡面，在筒倉的頂部有密封的防塵檢查門。筒倉配備防止尿素吸潮、架橋及堵塞等裝置。筒倉配有布袋過濾器，潔凈氣中最大含塵量不超過50mg/Nm3。在筒倉的卸料口裝有關斷裝置和卸料裝置，筒倉出口依靠兩道閘板門控制尿素輸送量同時可以避免堵料。在筒倉出口設有取樣口和取樣裝置，以便化驗和控制尿素的品質。14參考課件脫硝工程改造簡介尿素溶解罐 系統設置一個尿素溶解罐，體積為20m3。在溶解罐中，用除鹽水制成4050%的尿素溶液。當尿素溶液溫度過低時，蒸汽加熱系統啟動使溶液的溫度保持在合理的溫度，防止特定濃度下的尿素結晶。溶解罐除設有水流量和溫度控制系統外，還采用輸送泵系統將尿素顆粒從儲罐底部向側部進行循環，使尿素溶液得到更好的混合。溶解罐由304L不銹鋼制造，內襯防腐材料，罐體保溫。尿素混合泵 尿素混合泵為不銹鋼本體碳化硅機械密封的離心泵，兩臺泵一運一備，并列布置。此外，混合泵還利用溶解罐所配置的循環管道將尿素溶液進行循環，以獲得更好混合。15參考課件脫硝工程改造簡介尿尿素素循循環環供供應應系系統統16參考課件脫硝工程改造簡介尿素溶液儲罐 設置兩只尿素溶液儲罐，為立式平底結構。總容量按4臺機組滿負荷運行5天（每天24小時）用量設計，每個罐的體積為150m3。罐體材料采用不銹鋼，內襯乙烯樹脂涂層，使用蒸汽加熱來維持儲罐內尿素溶液的溫度正常。17參考課件脫硝工程改造簡介尿素溶液循環系統尿素溶液循環系統可以使尿素溶液不斷的在計量/分配裝置和儲罐之間循環?？梢赃^濾尿素溶液以保證噴射裝置的穩定運行；補充溶液輸送途中損失的熱量以防還原劑結晶；提供內部冗余系統以保證持續不間斷的運行。每套尿素溶液循環裝置包括兩臺帶變頻器調節電機的多級離心泵、在線過濾器、在線加熱器及所有用于循環及尿素溶液儲存系統本地/遠程控制和監測的壓力、溫度、流速、液位等儀表。裝置主要部件為不銹鋼。18參考課件脫硝工程改造簡介尿尿素素熱熱解解系系統統19參考課件脫硝工程改造簡介 計量/分配裝置 計量/分配裝置主要是用于精確測量，并獨立控制輸送到每個噴射器的尿素溶液，布置在熱解室附近。該裝置通過使用一個獨立控制閥來為進入熱解室的噴射器提供尿素溶液，并始終響應電廠DCS提供的尿素溶液需求信號并提供本地控制箱。分配模塊通過5個獨立的流量和區域壓力控制閥門來控制通往對應噴射器的尿素和霧化空氣的噴射量?？諝夂湍蛩亓客ㄟ^這個裝置來進行調節以得到適當的氣/液比，并最終得到最佳的SCR所需還原劑量。計量裝置通過接受脫硝效率信號或是反應器出口Nox信號，來調節熱解所制的氨量。20參考課件脫硝工程改造簡介熱解爐利用熱源來完全分解要傳送到氨噴射系統的尿素溶液，在所要求的溫度下，熱解爐提供足夠的停留時間以確保尿素到氨的100%轉化。熱解爐從其進口開始算起，依據尿素的分解所需的體積來確定其容積的大小。熱空氣將通過燃燒器控制裝置以維持適當的尿素分解溫度。尿素經過噴射器注入到熱空氣中。尿素的添加量是基于作為前饋信號的氨需求量來決定，負荷跟蹤性較好，系統將在管道出口處提供空氣/氨氣混合物。一個完整的熱解爐由出入口連接法蘭、內部絕熱、帶燃燒器管理系統的燃燒器導引裝置和溫度控制、煙氣壓力控制，煙道內混合器以及氨/空氣混合物的流量、壓力以及溫度的控制和過程指示等組成。21參考課件脫硝工程改造簡介熱解爐燃燒器 燃燒器是一個完全獨立的柴油燃燒器。由一個燃燒器、電子點火導引裝置和一臺火焰掃描儀組成。這些設備由一個經認可的燃燒器管理系統組合起來，控制燃燒器的燃燒。燃燒器安裝了一個系統出口熱電偶以便控制管道出口溫度。22參考課件脫硝工程改造簡介熱解爐噴射組件設計安裝在熱解爐本體上。噴射器均勻的布置在熱解爐的周圍。噴射器將根據在熱解爐內獲得合適的尿素霧化和分布所需要的流量和壓力，來確定其大小和特性。所設計的噴射器裝置能阻擋任何高溫氣體回流到空氣中并提供吸氣口。噴射器組完全由不銹鋼制造。噴射器將通過熱解爐側面的入口孔插入。每一噴射器組件包括用于插入調整的調節器、用于尿素溶液和霧化空氣的快速接頭。尿素噴槍的噴射試驗，用以確定噴槍工作是否正常。23參考課件脫硝工程改造簡介2、脫硝煙氣及反應系統、脫硝煙氣及反應系統 煙氣系統包括從鍋爐省煤器出口至SCR反應器本體入口、SCR反應器本體出口至空預器入口之間的連接煙道。其主要流程如下：來自鍋爐省煤器的未脫硝煙氣SCR系統入口噴氨格柵煙氣/氨靜態混合器導流板整流裝置催化劑層凈煙氣SCR反應器出口空氣預熱器入口。在整個煙氣系統當中，主要的設備有反應器、噴氨系統、催化劑及其輔助吹灰系統等。24參考課件脫硝工程改造簡介反反應應器器及及煙煙氣氣系系統統25參考課件脫硝工程改造簡介SCR反應器本體及催化劑反應器在鍋爐40100%負荷下能正常運行，能滿足煙氣溫度不高于400的情況下長期運行，為保持催化劑表面清潔配置了“蒸汽吹灰聲波吹灰”的聯合吹灰裝置。催化劑設置為四層，三用一備。根據工況條件、催化劑的活性、用量進行SCR反應器內催化劑的設計，在設計工況條件下氨的逃逸率3ppm，SO2氧化生成SO3的轉化率1%。催化劑模塊之間及模塊內元件之間設計有效防止煙氣短路的密封系統，模塊間及模塊與反應器內壁之間使用焊接密封鋼片，模塊內元件間的密封材料為陶瓷纖維，壽命不低于催化劑的壽命，各臺反應器的每層催化劑層都安裝有可拆卸的測試塊，每層有8個測試塊，均勻布置。26參考課件脫硝工程改造簡介氨噴射系統氨噴射格柵的作用是將氨與空氣的混合物注入煙道，噴射格柵上的氨噴嘴在煙道截面上均勻分布（每臺反應器配置200個噴嘴），母管、支管及噴嘴內的氨/空氣流量應盡可能均勻，以使SCR反應器入口NH3/NOx摩爾比的最大偏差不大于平均值的5%，每根氨與空氣混合物的注入管道上設置一個碟閥，煙道截面被分成多個小區，每個小區內的氨噴射量通過對應的碟閥獨立調節，每臺反應器配有10個碟閥。靜態混合器設置在氨噴射區下游，可以使氨與煙氣充分混合。27參考課件脫硝工程改造簡介氨噴射系統氨噴射系統的作用是使氨與空氣混合物噴入煙道后，可在較短的距離內與煙氣中的NOx充分混合，并能手動調節煙道截面上的氨濃度分布。靜靜噴氨格柵噴氨格柵28參考課件吹灰器設置吹灰及控制系統SCR反應器采用“蒸汽吹灰+聲波吹灰”聯合吹灰模式。每層（#1、2爐國產時林設備，每層布置3個；#3、4爐進口GE設備，每層2個）聲波吹灰器和3個蒸汽吹灰器，預留層留有接口。29參考課件脫硝系統的啟動1、尿素溶解系統的啟動 尿素儲倉料位正常。溶解箱注水。投蒸汽加熱溶解水。啟動攪拌器，水溫度達到55時，啟動尿素下料功能組。啟動尿素混合泵，投入再循環方式。尿素溶液濃度滿足設計要求時，將溶液供應至尿素溶液儲罐。30參考課件脫硝系統的啟動設計設計尿素尿素采用采用軌吊軌吊吊裝吊裝目前采目前采用斗式用斗式提升機提升機31參考課件脫硝系統的啟動2、尿素溶液循環系統的啟動 啟動尿素循環泵，待溶液回流至循環箱正常后，投入變頻器自動，設定背壓控制方式檢查尿素循環泵運行正常，將尿素溶液儲罐加熱蒸汽電動門投入自動方式。32參考課件脫硝系統的啟動3、SCR反應器通煙：緩慢開啟SCR反應器出口擋板，防止反應器內積灰大量進入空預器造成空預器堵塞。微開SCR反應器入口煙氣擋板，在此位置停留30分鐘對催化劑進行預熱，待溫度正常后全開入口擋板，操作時要緩慢，過快易造成空預器入口煙氣溫度及出口熱風溫度大幅下降，影響鍋爐正常運行。關閉旁路擋板，并注意控制爐膛壓力穩定。33參考課件脫硝系統的啟動4、熱解爐投運開啟熱解爐出口氨氣管線調整門。投入尿素霧化空氣。投入稀釋風及助燃風，并控制風壓、風量穩定。熱解爐燃燒器點火，熱解爐出口溫度及噴氨格柵入口氨氣溫度達到設計值后，投入尿素噴槍運行。投入蒸汽吹灰器、聲波吹灰器運行。34參考課件脫硝裝置的停運SCR系統的停運對SCR反應器進行蒸汽吹灰一遍。停止尿素噴射系統運行。停止脫硝系統油燃燒器運行。停止聲波吹灰器運行。稍開反應器旁路門，注意空預器壓差變化，操作過程應緩慢，防止大量灰涌入空預器造成空預器堵塞。確認旁路全開后，關閉反應器入口門。關閉反應器出口門。35參考課件脫硝的日常運行1、加強對燃煤煤質變化的監視和預判。煤揮發成分中的各種元素比會影響燃燒過程中NOx生成量，煤中氧/氮比值越大，NOx排放量越高；即使在相同氧/氮比值條件下，轉化率還與過量空氣系數有關，過量空氣系數大，轉化率高，使NOx排放量增加。此外，煤中硫/氮比值也會影響到SO2和NOx的排放水平，S和N氧化時會相互競爭，因此，在鍋爐煙氣中隨SO2排放量的升高，NOx排放量會相應降低。因此運行值班員要密切關注燃燒狀況的變化，及時掌握入爐煤質的變化，合理調整燃燒器配風及還原劑的制備，這樣才能有效控制污染物的排放。36參考課件脫硝的日常運行2、控制煙氣溫度。當煙氣的溫度升高時，更多氨氣會被氧化，從而使氧化氮（NOx）的濃度增加，氨氣（NH3）不足，導致脫硝率降低。同時有更多SO2隨溫度升高而氧化成SO3，影響催化劑活性。并且運行溫度過高將導致催化劑不能在其最適宜的溫度范圍內工作，使催化劑表面積減少而鈍化。SCR反應器入口煙氣溫度達385進行鍋爐長桿吹灰。SCR反應器入口煙氣溫度不允許超過400，若SCR反應器入口煙氣溫度超過40010分鐘內無法恢復正常，申請降低鍋爐負荷，直至SCR反應器入口煙氣溫度低于400。37參考課件脫硝的日常運行3、尿素噴射系統的監視。運行中單支尿素噴槍的溶液流量超過100kg/h時應增加運行的尿素噴槍數量，當單支尿素噴槍的溶液流量低于40kg/s時應減少運行的尿素噴槍數量，使尿素溶液調整門經常保持在最佳工作狀態。4、NOx排放量的控制。運行中注意監視SCR反應器出口NOx排放量，監視反應器出口氨逃逸量不超過3ppm，若發生氨逃逸過量，應立即聯系熱控人員檢查氨逃逸表計指示的準確性，適當減少尿素溶液流量，直至氨逃逸量調整到正常運行范圍，計劃內的負荷調整，要提前做好尿素溶液濃度的調整。5、壓縮空氣的管理。每班對壓縮空氣母管放水一次，防止霧化空氣帶水。38參考課件脫硝的經濟運行 脫硝相對于脫硫而言，系統簡單，運行工作量較少，但其生產成本相對較高，因此日常運行的一個重要工作就是經濟運行。那么如何才能在確保排放正常的情況下，做到成本的有效控制呢？我們是從如下幾個方面入手的：1、控制尿素消耗?？刂颇蛩叵摹７e極開展對低氮燃燒器配風的調整工作，有效地控制鍋爐燃燒室出口的NOx生產量，即達到了最好的最好的減排，同時減少了電廠相關費用的支出。要嚴格控制氨逃逸量，注意觀察日常反應器工作狀況，在機組檢修后盡可能的做一次反應器的均衡測試和噴氨格柵的調整。既控制了尿素的消耗，又減少了對脫硝下游設備的腐蝕或堵塞。39參考課件脫硝的經濟運行2、控制燃油成本控制燃油成本提高稀釋風風溫。脫硝尿素熱解爐的作用就是將尿素溶液充分熱解，燃油作為熱解空氣的主要熱源，電廠利用一次風熱風提高熱解風（包含稀釋風和助燃風）的溫度至300，使每年的燃油消耗可以節省1/3以上。降低尿素熱解爐出口NH3的溫度。根據現場試驗將溫度由342降低至320，同時滿足熱解爐的熱解需求?？刂茻峤鉅t和相關管道保溫質量。減少不必要的熱量消耗，同樣可以提高尿素熱解爐的熱效率，節省燃油消耗。提高大負荷時尿素熱解爐出口NH3濃度，盡量接近5%，可以減少稀釋風量，減少燃油消耗。提高尿素溶液濃度。在匹配的負荷下，適當保證較高的尿素溶液濃度，可以節省燃油消耗，但需要運行人員在尿素溶液配置的過程中盡量精細操作。40參考課件脫硝的經濟運行3、降低電耗降低電耗優化轉動設備。用一次風取代尿素熱解爐阻燃風和稀釋風，取消稀釋風機。尿素溶液循環泵變頻運行，可以起到節能作用。降低脫硝系統阻力。脫硝設備帶來的系統阻力主要由氨分配和混合裝置裝置和催化劑層的阻力造成，因此需要在初設時嚴格把好優化流場的設計關，在日常運行中要加強對催化劑的吹灰管理，確保系統積灰在控制阻力范圍內，實現風機運轉電流的下降。同時還應做好日常停機后的清灰工作，提高催化劑壽命的同時，有效控制阻力的上升。41參考課件脫硝的日常維護1、催化劑的日常檢查維護 電廠為了加強對SCR脫硝裝置的管理，及時了解催化劑工作狀況，會針對性的在機組檢修時安排相關檢查工作，如：檢查催化劑表面積灰、積垢情況，即便是很少的積灰也必須組織人員將其清理干凈，確?；謴蛦雍罂梢哉＿\行。42參考課件運行4年來板式催化劑積灰情況比較輕，如下圖：脫硝的日常維護43參考課件脫硝的日常維護蜂蜂附：蜂窩催化劑與板式催化劑壓力損失變化：44參考課件脫硝的日常維護2、做好停爐時催化劑的保護工作，延緩催化劑的化學壽命做好停爐時催化劑的保護工作，延緩催化劑的化學壽命由于機組發電受到季節性和經濟氣候的影響，機組可能長期停運，脫硝系統最怕的是受潮，根據北京市的氣候分析，每年的7月和8月如果機組長期停運最可能造成脫硝用催化劑受潮，在此時做好催化劑防潮措施是非常必要的。3、嚴格檢查吹灰系統、嚴格檢查吹灰系統，防止催化劑堵塞，防止催化劑堵塞在脫硝反應器系統中，設計了合理的吹灰方式，但任何方式都不是萬能的，在脫硝系統檢修過程中要有針對性的對吹灰系統進行檢查，避免因局部吹灰不良造成系統流場紊亂失衡，導致催化劑層積灰阻力增大，甚至催化劑部分失效，引起脫硝效率降低，要充分利用脫硝系統檢修周期，精細的完成脫硝系統檢修，對降低脫硝系統阻力和延長催化劑的壽命非常關鍵。45參考課件脫硝的日常維護4、催化劑的測試 除了要進行正常的檢修清灰工作外，為了掌握催化劑活性變化，及時安排設備更新，還需要定期將催化劑模塊外送檢測，按照設計的條件分別進行定負荷下的NH3/NOx摩爾比的變化測試，驗證系統的各項性能保證指標和分析催化劑的性能，該測試應每年進行一次。46參考課件脫硝的日常維護脫硝的日常維護47參考課件脫硝的日常維護5、脫硝儀表的維護、脫硝儀表的維護 脫硝監測用的各類儀表在實際使用中都比較嬌氣，主要容易損壞的是氮氧化物分析儀表和氨逃逸表，損壞形式包括光源損壞，控制板損壞和主機損壞。這些儀表國外產品居多，我廠氮氧化物分析儀表是SICKMAHAK生產，氨逃逸是SIEMENS生產，備件訂貨周期長、產品維修需返到國外，費用相當昂貴，因此是電廠儀表維護工作的重點。48參考課件目 錄 華能北京熱電廠脫硝系統簡介華能北京熱電廠脫硝系統簡介一一電廠脫硝主要系統及設備介紹電廠脫硝主要系統及設備介紹二二電廠脫硝日常運行及維護工作介紹電廠脫硝日常運行及維護工作介紹三三電廠脫硝電廠脫硝系統存在的主要問題及整改系統存在的主要問題及整改四四49參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題1、熱解爐內部結晶堵塞-試運行期間，發現熱解爐內部有白色的結晶物，大量的結晶物沉積在熱解爐底部，造成熱解爐堵塞，無法正常運行。50參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題通過大量的試驗，分析總結出熱解爐內部結晶的原因如下：通過大量的試驗，分析總結出熱解爐內部結晶的原因如下：尿素溶液霧化用壓縮空氣品質差壓縮空氣品質差造成尿素噴槍的霧化噴嘴堵塞霧化噴嘴堵塞，使尿素溶液無法充分霧化，尿素液滴在熱解爐內不能充分分解，未分解的尿素溶液附著在熱解爐壁，降溫后形成固體結晶物。霧化空氣的品質以及合適的壓力是保證尿素溶液由噴槍噴出后能充分霧化、充分熱解最為主要的因素之一。當采用含有較多油污和雜質的壓縮空氣時，非常容易造成空氣流量計及其下游管路以及噴槍噴嘴的堵塞。系統長時間在霧化空氣壓力和流量不滿足設計工況情況的運行，造成了霧化不夠充分，尿素液滴過大，不能在熱解爐直段進行有效分解，從而會造成尿素在水平段的結晶。另外，霧化空氣在沒有壓力或者壓力很低的情況下，尿素溶液會進入噴槍內霧化空氣腔內，高溫的情況下尿素溶液很快燒結，從而造成噴槍的噴嘴局部堵塞（導致尿素霧化效果下降）甚至于完全堵塞。51參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題熱解系統在超過設計負荷下運行，造成熱解爐內部溫度下降，降低到尿素分解溫度以下，這可能有兩種情況，a）所配制的尿素溶液的濃度過多偏離設計值；b）熱解爐運行時尿素溶液量超過系統最大設計出力。華能北京熱電廠尿素熱解系統設計采用50的尿素溶液，如果尿素溶液流量相對較大并且負荷較高，熱解超過50的尿素則供熱不足，易造成殘余不分解的尿素堵塞。如果尿素溶液濃度過低，溶液中過多的水會造成燃燒器在全出力下不能夠分解超負荷的尿素溶液，從而容易導致熱解爐內溫度偏低，造成尿素結晶。尿素熱解系統最大出力都是根據SCR系統的最大氨需量設計的，當系統在超過其設計負荷的情況下運行，會造成尿素溶液噴射量過大，尿素霧化液滴和燃燒器參數不能滿足全部尿素的分解要求。系統運行時超過系統最大設計出力，相對的尿素熱解熱量不足，會造成尿素結晶。52參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題-熱解爐內溫度場分布不均，使尿素分解后重新結合出現結晶。尿素噴槍的運行方式不合理或單只尿素噴槍流量過大，造成熱解爐內部溫度場分布不均，熱解爐分解區域及其下游出現低溫區，熱風無法連續抵達應該達到的的位置或死角，促成在低溫區分解后的尿素溶液重新結晶。-油品惡化或人為減油，造成燃燒器出力不足。熱解系統不滿足噴射要求的情況進行尿素溶液的噴射，持續數小時，這會導致尿素溶液的嚴重結晶。需要特別指出的是，尿素溶液結晶的產生和發展是一個逾演愈烈的遞增過程，一旦存在尿素結晶因素并持續運行時，由于結晶的積累，會導致流場熱流分配的破壞，結晶物會在某一個時間驟然猛增，嚴重的時候，會在很短的時間內堵塞整個熱解爐尾管。-對噴槍沒有進行定期的檢查，系統在霧化空氣壓力/流量不夠、霧化空氣較臟的情況下，對堵塞的尿素噴槍沒有進行及時清理，出現噴槍霧化空氣管燒穿，這種情況下空氣從破損位置噴出，該噴槍的尿素溶液未經霧化而直接噴入熱解爐內。這種情況下，熱解爐會在很短的時間造成大量尿素沉積結晶。53參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題根據以上的分析，為避免尿素熱解系統結晶，制定了以下處理措施：根據以上的分析，為避免尿素熱解系統結晶，制定了以下處理措施：尿素溶液霧化用壓縮空氣采用無油壓縮空氣，并配置干燥器，保證霧化空氣清潔、壓縮空氣壓力達到設計要求。根據現場負荷情況合理調配尿素溶液濃度。嚴禁在熱解爐內部溫度不滿足要求的情況下噴入尿素溶液。運行巡檢時，必須對尿素噴槍霧化空氣運行狀態進行檢查。如出現管路堵塞或壓力不夠，及時采取措施予以解決；運行監盤時要注意霧化空氣報警情況，出現流量低報警時，及時退出該尿素噴槍運行。定期對尿素噴槍進行霧化試驗，觀察霧化效果，保證尿素噴槍霧化良好。每天對尿素噴槍的運行情況進行檢查，重點注意尿素溶液壓力、尿素溶液流量、尿素溶液調節閥開度、霧化空氣壓力、霧化空氣流量。根據調節閥門同一開度情況下對應的尿素流量來判斷尿素噴槍噴嘴是否堵塞，對噴嘴堵塞的尿素噴槍必須及時停運并更換噴嘴。54參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題2、熱解爐、熱解爐燃燒室保溫燒毀燃燒室保溫燒毀現象及分析：電廠尿素熱解爐初期除4爐以外，都發生過保溫燒毀的情況。判斷由于燃燒室過熱，燃燒器穩燃盤略微偏燒造成保溫局部燒毀。整改措施：根據尿素的性能，在接近常壓的情況下，尿素熱解的溫度范圍在350-600，我們當時的工作范圍在500-600，接近尿素熱解的高限。參考電加熱熱解的熱空氣的設計溫度為420，這個值應該有較大的調節余量，因此熱解室的熱空氣溫度維持在420450之間即可。通過設置出口氨氣的溫度減少燃油量，從而實現燃燒室溫度和熱解室溫度的降低，同時還實現了熱解系統燃油消耗的降低。55參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題2、噴氨格柵部分噴嘴堵塞，造成SCR反應器入口煙氣中氨氣濃度分配不均脫硝投運初期，系統啟停相對較多，噴氨停止后沒有氣流從噴嘴流出，煙氣中的粉塵很容易進入噴嘴內部形成堵塞。當噴氨系統再次投入時，通過氨氣的壓力（4kPa）可以將疏松的積灰沖開，部分噴嘴保持暢通。采取的措施：1、SCR反應器通煙狀態下保持稀釋風連續運行，保證噴氨格柵的噴嘴處有氣流連續噴出。2、在反應器的噴氨格柵閥門后增加一路雜用壓縮空氣，定期對噴氨閥門管道進行吹掃。通過采取以上兩種措施，基本保證了噴氨格柵的正常運行。56參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題3、催化劑蒸汽吹損 運行參數:各層蒸汽吹灰器壓力為0.63-0.73 MPa。運行情況：蒸汽吹灰器各層每8小時運行一次?，F場狀況：第一層催化劑表面未發現吹損現象。第二、三層催化劑表面發現吹損現象，吹損形成的形狀不規則，有圓形的，還有溝狀的。57參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題3、催化劑蒸汽吹損 原因分析：原因分析：各層催化劑與吹灰器距離不一致，第一層717mm，其他兩層313mm。解決辦法解決辦法根據不同的催化劑選擇不同的吹灰蒸汽參數 調整#1、4爐（蜂窩式催化劑）2，3層的蒸汽吹灰器的閥后壓力為0.58MPa，#2、3爐2，3層的吹灰壓力調整為0.38MPa。（板式催化劑）增大蒸汽吹灰器運行間隔由于本項目同時安裝了聲波吹灰器和蒸汽吹灰器。聲波吹灰器連續運行，蒸汽吹灰器每班運行一次或者更多。蒸汽吹灰器運行對催化劑有損傷，建議盡可能增大運行間隔。目前暫按每天運行1次的方式進行試運行，同時關注系統阻力變化。如果一切正常，以后即可按此方式運行，同時探索更長間隔的可能性。58參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題4、SCR反應器出口氨逃逸超標-試運行期間，請來西安熱工院的技術人員測試SCR反應器出、入口煙氣中氮氧化物的分布情況，發現SCR反應器入口氮氧化物分布基本均勻，偏差在10%左右，SCR反應器出口氮氧化物分布嚴重不均，局部區域氮氧化物濃度到零，氨氣沒有與氮氧化物完全反應，造成氨氣逃逸。通過逐一對噴氨格柵手動門開度的調整，將SCR反應器出口氮氧化物排放濃度調平。5、脫硝裝置投運對空預器傳熱元件的影響-脫硝裝置投運4年來，空預器換熱元件的積灰腐蝕情況都未明顯加劇，分析原因主要有以下兩方面：SCR反應器后氨逃逸量很?。ㄟ\行中將SCR反應器后氨逃逸控制在3ppm以下）；鍋爐燃用低硫煤（硫分0.5%），煙氣中SO2、SO3含量低，SCR反應器后煙氣中生成的硫酸氫氨量較少。59參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題6、尿素的存放問題、尿素的存放問題電廠運行初期忽視了尿素本身的特性，存放尿素只是簡單按照不淋雨、不與水接觸這個標準來存放，結果發生了尿素吸濕結塊板結的現象，既影響了現場裝卸，又影響了使用質量。通過查閱資料以及與尿素廠家的溝通得知，在尿素使用前，一定要保持尿素包裝袋（一般為雙層防水包裝）完好無損，運輸過程中要輕拿輕放，防雨淋，要貯存在干燥、通風良好、溫度在20度以下的地方。同時電廠考慮到實際生產中需要大量貯存，建設了專用的尿素倉庫，并且在廠區相對較好的環境還另外設置了堆放點，并按照規定在尿素最高層上部與房頂留有50公分以上的空隙，以利于通風散濕，垛與垛之間還留出過道，以利于檢查和通風，對相對長期的尿素優先調配使用。60參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題7、催化劑的處置、催化劑的處置-催化劑的主體成分V2O5、WO3、Mn03等金屬氧化物均為有毒元素，這也就造成了其不能隨意處置的特點。在國外由于環保發展較早，因此對于催化劑有成熟的處理工藝。我國廢催化劑回收工作起步較晚，目前國內還沒有專門從事SCR廢催化劑回收的公司，隨著大量脫硝裝置的投運，新的污染源將伴隨出現，因此需要認真研究催化劑的壽命管理，做好相關工作。61參考課件脫硝系統運行中遇到的主要問題8、尿素的采購與供應 尿素作為一種重要的農用化肥，在中國每年有將近七千萬噸的產量。但絕大部分為供應農業施肥使用和對外出口。由于農業的季節性需求和國際出口的窗口期效應（即中國每年僅有三四個月的時間，尿素出口采取優惠稅率），導致尿素在國內的市場價格全年波動巨大，并且由于中國化肥廠的分布不均勻，導致甚至在局部特殊地區短時出現尿素供應短缺情況。并且電廠所購買的尿素為工業應用，無法享受到農業應用的相關政策優惠，單是火車運送費用環節就要差很多。所以在采購尿素的時間、品種以及供應區域方面都需要電廠去做很多工作，以保證一個穩定、經濟的供貨源，這是火力發電企業尿素脫硝系統全面投運后，在后期運營中所面臨的主要問題之一。同時，如何高效，便捷的滿足脫硝系統每天上千公斤的尿素使用需求，也將成為尿素脫硝系統在自動化處理與降低人工費用方面的重要議題。62參考課件脫硝系統節能措施尿素熱解系統原設計稀釋風采用室內空氣加蒸汽加熱方式。2009年4月實施了熱解爐稀釋風系統改造，從空預器后一次母管引熱一次風，取消原稀釋風管道，將進入熱解爐的稀釋風溫度由150提高到310，因一次風的含塵量比空氣中含塵量大，所以改造后熱解爐內部的飛灰存積量比改造前有所增加，但不會影響熱解爐正常運行，只需每次停爐檢修過程中對積灰進行清理即可，從而實現了節油經濟的目的。液態排渣爐由于高溫燃燒，NOx排放量要遠高于1000mg/NM3，電廠積極開展燃燒調整試驗，充分利用德方設計的低NOx燃燒器進行調整，有效地將NOx生成量控制在400mg/NM3，即達到了減排，同時減少了電廠相關費用的支出。63參考課件