300 MW機組脫硝系統噴槍沖洗水電節能預算分析

王作亭，宋衛華，李建軍

（河北大唐國際豐潤熱電有限責任公司發電部，河北 唐山 064000）

300 MW機組脫硝系統噴槍沖洗水電節能預算分析

Water and electricity saving budget analysis of 300MW unit denitration system f ushing gun

王作亭，宋衛華，李建軍

（河北大唐國際豐潤熱電有限責任公司發電部，河北 唐山 064000）

大唐豐潤電廠2×300MW機組煙氣脫硝系統采用尿素作為還原劑，通過尿素熱解獲得氨氣的工藝方式，采用選擇性催化還原法（SCR），在設計煤種及校核煤種、在鍋爐的任何正常負荷范圍（鍋爐50% BMCR～100% BMCR工況范圍）內、處理100%煙氣量的條件下，保證脫硝效率不小，機組五根噴槍沖洗采用淡水，每班沖洗一次。

脫硝；噴槍；沖洗次數；節電；節水

豐潤熱電#1、#2機組，脫硝已正式投運，目前系統運行穩定，各參數均達到正常規定范圍，包括：脫硝效率≥75%，出口氮氧化物＜50 mg/cm?，氨逃逸值＜2.5 ppm。五根噴槍規定每個班依次沖洗一次，沖洗水水源為輔控來淡水，通過2臺沖洗水泵打至計量模塊間進行沖洗，目的為防止噴槍霧化片以及管道部產生結晶堵塞，從而導致噴槍霧化不良，影響正常運行。現對#1，#2機組噴槍沖洗次數嘗試性做出調整，由每個班沖洗一次，變為三個班沖洗一次或者六個班沖洗一次，已達到節電節水目的。

1 噴槍沖洗次數的改變節電方案預算

（1）噴槍沖洗過程：啟動A，B沖洗水泵，從第一根噴槍開始點擊噴槍程控沖洗程控進行，程控自動關閉尿素溶液入口電動門，開沖洗水電動門，噴氨調門在原有的開度上繼續開大至100%，全開后開始計時2 min沖洗，2 min后，關閉沖洗水電動門，全關尿素溶液調節門，整個沖洗程序結束，手動開啟尿素溶液電動門，調門，投入調門自動，投入程控自動，噴槍正常運行。

（2）噴槍沖洗時間統計如下：調門由60%開至100%所需時間0.5 min；調門全開后沖洗時間為2 min；調門全開沖洗結束后全關需要時間為2.5 min。

（3）沖洗試驗前系統主要數據：熱解爐出口溫度設定365 ℃，加熱器額定電流920 A，功率450 kW沖洗水泵額定功率4 kW，2臺，熱解爐出口溫度最低不低于305 ℃，盡量維持脫硝效率75%以上，出口當氧化物與氨逃逸值在正常范圍內，程控依次沖洗。

（4）第一次沖洗數據記錄值：脫硝效率75%，熱解爐出口溫度362 ℃，電加熱器電流600 A沖洗水泵消耗功率：（0.5×5+2×5+2.5×5）/60 h×4 kW ×2=3.3 kW·h。

第一根噴槍開始進行沖洗，1 min后，加熱器電流漲至919 A。也就是調門全開沖洗半分鐘后左右電流漲至919 A，所以：（1.5 min+2.5 min）/60×（919-600）×380/1 000=8.1 kW·h。

第二根噴槍沖洗開始熱解爐出口溫度360 ℃加熱器電流仍為919 A，一直到第三根開始沖洗所以消耗功率為：（0.5 min+2 min+2.5 min /60×（919-600）×380/1 000=10.1 kW·h。

第三根噴槍沖洗開始時熱解爐出口溫度為375 ℃加熱器電流將至767 A，一直到第四根噴槍沖洗開始。所以消耗功率為：（0.5 min+2 min+2.5 min /60×（767-600）×380/1 000=5.28 kW·h。

第四根噴槍沖洗開始時熱解爐出口溫度為358 ℃，加熱器電流漲至919 A，一直到四五根噴槍沖洗開始：所以消耗功率為：（0.5 min+2 min+ 2.5 min）/60×（919-600）×380/1 000=10.1 kW·h。

第五根噴槍沖洗開始時熱解爐出口溫度360℃，加熱器電流919 A，一直到沖洗結束。所以，（0.5 min+2 min+2.5 min）/60×（919-600）×380/1000=10.1 kW·h。

（5）第二次沖洗數據記錄值：脫硝效率79%，熱解爐出口溫度365 ℃，電加熱器電流515 A，沖洗水泵消耗功率：（0.5×5+2×5+2.5×5）/60 h×4 kW ×2=3.3 kW。

第一根噴槍開始進行沖洗，1 min后，加熱器電流漲至919 A。一直到第二根沖洗開始，所以消耗功率為：（1.5 min+2.5 min）/60×（919-515）×380/1000=10.2 kW·h。

第二根噴槍沖洗開始熱解爐出口溫度350℃，加熱器電流仍為919A，一直到第三根沖洗開始，所以消耗功率為：（0.5 min+2 min+2.5 min）/60×（919 -515）×380/1 000=12.8 kW·h。

第三根噴槍沖洗開始時熱解爐出口溫度為367℃，加熱器電流將至767 A，一直到第四根沖洗開始，所以消耗功率為：（0.5 min+2 min+2.5 min）/60×（756-600）×380/1 000=10.1 kW·h。

第四根噴槍沖洗開始時熱解爐出口溫度為362℃，加熱器電流漲至919 A，一直到第五根沖洗開始，所以消耗的功率為：（0.5 min+2 min+2.5 min）/60×（919-515）×380/1 000=12.8 kW·h。

第五根噴槍沖洗開始時熱解爐出口溫度380 ℃，加熱器電流768，一直到程序完全結束。所以消耗功率為：（0.5 min+2 min+2.5 min）/60×（768-600）×380/1 000=5.32 kW·h。

綜合二次沖洗試驗數據每沖洗一次電加熱器多消耗的功率為：第一次總和為：3.3+8.1+10.1+5.28 +10.1+10.1=47 kW·h。

第二次總和為：3.3+10.2+12.8+10.1+ 12.8+5.32=54 kW·h。

取二次平均值得出每個班沖洗一次噴槍加熱器多耗電能：50 kW。

2 沖洗次數改造節電能預算

發電部現在五個值，每個值每個月18個班，那么一年總班數為5×18×12=1 080個班。

（1）如果由現在三個班沖洗三次改為三個班沖洗一次，那么一年一個機組將省電量，1080×2/3×50 kW·h=36 000 kW·h，核算成費用約為：36 000 kW·h×0.36=12 960元 ，如一號機組脫硝投入二臺機組可共節省25 920元。

（2）如果由現在的三個班沖洗三次改為六個班沖洗一次，那么，一年一個機組將省電量為：1 080×5/6×50=36 000 kW·h，核算成費用約為：36 000 kW·h×0.36=16 200元，如一、二號機組同時運用此方案可共節省32 400元。

3 噴槍沖洗次數的改變節水能預算

（1）我廠脫銷系統采用五根噴槍霧化直噴至熱解爐內工作，沖洗水水源來自淡水，每班對五根噴槍沖洗一次，程控沖洗一根噴槍，電動門全開，調門全開后，流量210 L/H，沖洗2 min。調門由60%開至100%需要0.5 min，折算需水量150 L/H。

一根噴槍沖洗一次需要淡水量為：

2 min×210 L/H=8 L

0.5 min×150 L/H=1.3 L

總需量=6.7+1.3=9.3 L

五根噴槍一次需淡水總量為：9.3 L×5=46.5 L

質量=密度×體積=1×10? kg/m?×46.50 L×0.001 m?=0.047 t

（2）1個班沖洗一次可消耗淡水量：0.0471，每個值一個月18個班， 一年216個班，五個值216×5=1 080個班，如三個班沖洗一次一年可省淡水量：1 080×2/3×0.471=33.8 t，如2臺機組投運可省淡水70 t左右，如六個班沖洗一次一年可省淡水量：1 080×5/6×0.471=42.4 t，如2臺機組同時投運可省淡水85 t左右。

4 結束語

由于此次沖洗試驗數據均來自現場實時記錄數據，沖洗次數根據現場噴槍流量情況而定，可嘗試性進行三個班一次沖洗，如噴槍流量無明顯大幅度下降可嘗試多班沖洗試驗，一定保持一定溫度的沖洗水溫度，壓力，流量，保證沖洗一次完全，達到預期效果。

［1］ 豐潤熱電300 mw機組脫硝系統運行規程.

TM621；X77

1009-797X （2015） 18-0073-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.18.028

王作亭，男，本科學歷，畢業于長春工程學院。

2015-08-04