某電廠300MW級機組脫硝超低排放改造后的運行優化管理

摘 要：脫硝超低排放改造后， NOx排放按小時均值不超過50mg/m3控制，由于控制范圍小，NOx小時均值容易超標，為防止NOx小時均值超標，容易出現噴氨過噴現象，氨逃逸增大，預熱器堵塞幾率增大，因此脫硝超凈排放后的運行管理尤為重要。

關鍵詞：小時均值；氨逃逸；脫硝入口NOx；脫硝出口NOx；脫硫出口NOx；噴氨量；預熱器壓差

一、概述

該電廠300MW級機組脫硝系統采用高灰型選擇性催化還原煙氣脫硝（SCR）工藝、液氨為還原劑。2015年10月至2016年6月#1、4、2機組分別進行了脫硝超低排放改造，增加備用層催化劑。

二、脫硝超低排放后帶來的問題

1）脫硝超低排放后，由于NOx控制范圍小，機組負荷大幅波動時或制粉系統啟停切換時容易造成NOx小時均值超標。

2）機組升降負荷時脫硝入口NOx大幅波動，噴氨滯后；或噴氨調門控制不好導致噴氨量大幅變化；或為防止NOx超標，脫硝出口（脫硫出口）NOx控制過低容易使氨逃逸升高，在預熱器蓄熱元件內生成硫酸銨鹽，造成預熱器堵塞和腐蝕。

3）脫硝SCR入口NOx濃度過低，會造成鍋爐飛灰含碳量、CO濃度、排煙溫度等參數升高，鍋爐效率降低。

4）脫硝超低排放改造后，預熱器堵塞現象加重，空預器壓差升高會造成吸風機電流升高、超出力，影響機組安全經濟運行。

三、脫硝超低排放后運行優化管理

針對上述問題，在運行操作調整、監盤、定期維護、相關記錄及熱工邏輯控制等方面進行脫硝運行管理，保證NOx達標排放。同時加強空預器壓差的監視，提高運行操作維護水平，將預熱器壓差控制在正常范圍內。

（一）脫硝系統運行維護方面的管理

1）機組啟停、正常運行中，監盤人員連續監視脫硝系統各參數，發現異常及時分析原因并匯報，聯系檢修處理。機組啟動后，脫硝入口煙溫達到投運條件，及時投入脫硝系統。

2）正常運行中，控制脫硝出口和脫硫出口NOx小于50mg/m3（隨國家、地方、行業標準調整），并保持兩處偏差小于10mg/m3。

3）脫硝系統運行中應投入自動控制，調整鍋爐燃燒，確保各側噴氨量不超限。發現自動調節異常應及時切至手動控制，確保NOx排放濃度和氨逃逸不超標。

4）集控巡檢人員按照巡檢路線每班至少檢查三次脫硝系統（#1～4機組包括省煤器煙氣旁路系統）。

5）做好脫硝系統定期維護工作：稀釋風機切換、停止噴氨試驗、SCR聲波吹灰、SCR入口煙道吹掃、壓縮空氣罐放水、脫硝聲波吹灰器試投、噴氨格柵吹掃等。

6）機組長、單元長、值長應做好脫硝系統運行值班記錄。異常情況應記清現象、原因和初步判斷。

7）脫硝系統出現異常情況（超標、投停等情況），運行當班應填寫《XX發電廠每日環保報表》，報送至運行部主任、鍋爐專工、節環部主任、環保專工。

8）運行日志抄表應在正點前10分鐘開始填寫。

（二）脫硝系統運行優化管理

1）在脫硝DCS畫面增加脫硫NOx小時均值顯示，并設置小時均值大于45 mg/m3光子牌報警，提示運行人員及時調整，防止脫硫NOx小時均值超標。

2）進行制粉系統運行優化措施，制定低氮燃燒器配風原則，控制脫硝入口NOx在低氮燃燒器設計范圍內。將脫硝入口NOx、脫硝出口NOx和脫硫出口NOx納入值班員評價系統進行考核，防止噴氨量過大造成預熱器堵塞。NOx的評分標準見表1。

3）設置噴氨格柵吹掃定期工作，定期吹掃噴氨格柵，防止噴氨格柵噴嘴堵塞引起噴氨不均勻造成局部氨逃逸過大。

4）每次大、小修后配合專業人員進行噴氨格柵優化調平，使噴氨量與NOx分布向對應。噴氨格柵調門調整后做好噴氨格柵調門開度臺賬，在噴氨調門處做好開度標記，經常檢查調門開度防止人員誤動。

5）定期進行停止噴氨試驗，檢驗脫硝CEMS儀表數據顯示、傳輸的正確性，確保環保設施可靠運行。

6）脫硝系統參數出現異常超標，或脫硝噴氨投停時，各班組及時發《XX發電廠每日環保報表》至各有關部門及專業，同時做好臺賬以備各級環保部門檢查。

7）機組啟停、每月定期進行重點環保參數定期核對，確認脫硝系統參數核正確、符合邏輯性。

8）在正常情況下，投入TOCS脫硝智能優化控制系統，充分利用其調節性能保持脫硝噴氨、脫硝出口NOx運行平穩。

9）每日通過采集有關數據，通過氨氮摩爾比計算出理論噴氨量，并與實際噴氨量對比，當偏差大時聯系檢修校對脫硝CEMS有關表計。

（三）脫硝運行監督

出現下列情況時對運行人員進行相應考核：

1）出現運行調整原因造成脫硫出口NOx小時均值超標（以政府網站統計數據為準）。

2）因調整不當，造成脫硝退出。

3）未按要求做好值班記錄。

4）涉及脫硝系統主要性能及環保監督有關的指標（脫硝進出口NOx、脫硫出口NOx、煙溫、煙氣量、脫硝效率、氨逃逸、氧量等）出現異常，超過1小時未聯系檢修。

5）未按要求填寫和上報《XX發電廠每日環保報表》。

6）巡檢、監盤人員未發現脫硝系統設備缺陷。

7）機組啟動過程中脫硝系統具備投運條件，因運行原因未投運脫硝系統，每延遲1小時。

8）脫硝系統定期工作未執行或執行不到位。

9）脫硫CEMS校表，造成脫硫出口NOx參數顯示異常，除灰分場值班人未及時匯報當值值長、單元長。

另外，對及時發現脫硝系統重大缺陷，避免超標排放的運行人員進行相應獎勵。

（四）預熱器壓差運行管理

1）運行人員每班監視預熱器壓差、預熱器兩側風壓、吸風機電流、催化劑層壓差等參數，發現表計異常及時聯系處理。2）嚴格控制脫硝出口NOx，嚴格控制氨逃逸率，減少硫酸銨鹽的生成；摸索機組負荷、噴氨量、噴氨調門開度等之間的關系，避免在氨逃逸表不準確的情況大量噴氨，減少氨逃逸量。加強對氨逃逸表計的監視，發現指示不準等異常情況及時聯系處理。3）根據機組空預器壓差變化、冷端蓄熱元件檢查情況，結合大小修機會督促檢修對空預器蓄熱元件進行高壓水沖洗。要求停機檢修時，做到“逢停必沖、沖必徹底”。4）監督檢修部門利用機組大小修機會，解體檢查清理噴氨調門、阻火器和噴氨格柵，對催化劑進行外觀檢查、取樣檢測活性情況，聯系專業人員進行噴氨格柵調整試驗，使噴氨量與NOx分布向對應，使脫硝氨逃逸率在合格范圍內。5）做好空預器定期吹灰工作，保證吹灰器的吹灰效果；保證吹灰器的正常投用，減少設備故障率。6）通過燃煤摻配摻燒協調會控制入爐煤硫份，避免硫份大幅波動，防止空預器冷端腐蝕。7）建立預熱器壓差臺賬，定期分析預熱器壓差變化規律，發現預熱器壓差異常升高時，及時提高機組負荷、控制省煤器煙氣旁路來提高預熱器冷端綜合溫度，增加蒸汽吹灰頻次，恢復預熱器的正常壓差。

四、運行優化管理后的效果

1）#1、2、4機組脫硝超低排放順利通過國家環保部門的驗收，取得了環保電價（1分/千瓦時）。

2）未出現運行原因引起的脫硝異常退出及NOx超標排放。

3）預熱器壓差無明顯變化。

4）在保證爐渣含碳量、飛灰含碳量、CO濃度不超標的情況下控制脫硝入口NOx在較低水平，降低了機組噴氨量。

五、結語

低氮燃燒器及脫硝超低排放改造后帶來一系列的問題：如再熱汽溫偏低、受熱面超溫、結焦、燃燒不穩、預熱器堵塞等問題，勢必會影響機組的安全、經濟運行。通過加強運行管理、優化調整、試驗等措施，能夠提高機組的運行可靠性，確保機組的安全、環保、經濟運行。

作者簡介：李建星（1975-），男，山東鄒城人，本科，工程師，主要從事燃煤電廠運行技術管理。