燃煤電廠煙氣脫硝工藝

王森，王保強，林玉華（山東里彥發電有限公司，山東 濟寧 272000）

燃煤電廠煙氣脫硝工藝

王森，王保強，林玉華
（山東里彥發電有限公司，山東 濟寧 272000）

本脫銷工藝的編寫，主要參考設備制造廠提供的技術資料、操作技術手冊，參考有關典型規程，同時也參考了同類型電廠的運行規程編寫而成。主要描述了鍋爐煙氣脫銷系統的原理、結構、工藝方法、啟動的操作步驟、正常運行時運行參數的調整和控制等技術要求，適用于運行人員對該系統的運行、監控、處理。

煙氣；脫硝工藝；系統維護

1 煙氣脫硝工藝描述

本脫硝工程采用選擇性催化還原法（SCR），催化劑層數按“2+1”模式布置，初裝2層預留1層。在設計煤種及校核煤種、鍋爐最大工況(BMCR)、處理100%煙氣量條件下，2層催化劑脫硝效率不小于82.2%。本脫硝裝置采用高灰型SCR布置方式，SCR反應器布置在鍋爐主省煤器出口與低溫省煤器之間，催化劑采用蜂窩式，按照“2+1”模式布置，反應器安裝吹掃裝置，采用蒸汽吹灰器和聲波吹灰器。#3、4爐的脫硝裝置共用一套還原劑儲存與供應系統，采用尿素法熱解制備脫硝還原劑。

SCR煙氣脫硝裝置的工藝流程主要由尿素溶解系統、尿素供應系統、熱解爐、反應器（包括催化劑及吹灰裝置等）等組成。外購尿素顆粒通過人工喂料給斗式提升機，輸送到尿素溶解罐里，除鹽水將干尿素溶解成40%質量濃度的尿素溶液，然后通過尿素溶液輸送泵到尿素溶液儲罐；尿素溶液經過高壓循環泵使尿素溶液不斷在#3、#4機組的計量分配模塊和公用的尿素溶液儲罐之間循環。高流量循環模塊（HFD）通過變頻循環泵把尿素溶液儲罐中尿素溶液輸送到計量與分配裝置（MDM)，其中未使用部分通過背壓控制閥組返回到尿素溶液儲罐內；計量與分配裝置根據鍋爐不同負荷的要求，自動控制并分配給霧化噴槍，然后噴入熱解爐內，同時來自空預器出口的熱風（280℃左右），通過高溫稀釋風機，經電加熱器加熱后（＜600℃）進入熱解爐。霧化后的尿素液滴在熱解爐內分解，生成氨氣、水、二氧化碳，分解后的氨氣與稀釋空氣混合氣體經母管送入噴氨格柵的各分支管進入反應器，通過導流板與均流格柵使氨氣與煙氣充分混合，進入兩層催化劑。當與氨氣充分混合的煙達到反應溫度（320~420℃之間），且經過SCR反應器的催化層時，氨氣與NOx發生催化還原反應，將NOx還原為無害的N2和H2O。

2 脫硝化學反應

其中式（1）和（3）是主要的反應過程，因為煙

氣中90%以上NOx是以NO形式存在。在反應過程中，NH3選擇性的和NOx反應生成無二次污染的N2和H2O隨煙氣排放，我公司SCR法脫硝工程還原劑選用尿素。為使催化劑充分發揮作用，脫硝反應必須在一定的溫度區間（320~420℃之間）內進行。

3 脫硝系統的啟動

3.1 脫硝系統啟動前檢查

啟動之前，應檢查檢修工作票已結束并驗收合格，控制電源、動力電源送上。接啟動命令后，運行值班員應對所屬設備作全面詳細檢查，發現缺陷及時聯系檢修消除并驗收。現場雜物清除干凈，各通道暢通，照明充足，欄桿樓梯安全牢固，各溝道暢通，蓋板齊全。各設備油、液位正常油質良好，油液位鏡面清晰完好，無滲漏現象。各管道保溫完好，各種標志清晰完整。池、罐、塔、倉等內部已清掃干凈、無遺留物，各人孔門已關閉。DCS系統投用，各系統儀表電源投用，各設備狀態顯示正確，測量顯示及調節動作正常。

3.2 脫硝系統的啟動冷態啟動

在冷態啟動過程中，反應器溫度＜150℃時，SCR的溫升速度控制小于20℃/min；溫態啟動：鍋爐溫態啟動時，反應器溫度＞150℃，SCR的溫升速度控制小于50℃/min。煙氣進入反應器時的溫度與催化劑的溫差不許超過100℃。為了防止啟動時間過長導致催化劑表面形成凝結，催化劑升溫速度不可比上述給出的速度慢很多。最低連續噴氨運行煙溫為320℃，最高連續運行煙溫為420℃。

3.3 脫硝反應器儀用空氣啟動準備

開啟#3、4脫硝儀用儲氣罐至脫硝系統儀用總閥。開啟脫硝反應器左側20.64 m層儀用空氣隔離閥。開啟脫硝反應器左側23.64 m層儀用空氣隔離閥。

3.4 噴氨系統啟動準備

開啟脫硝反應器噴氨流量測點隔離閥。脫硝反應器噴氨隔離閥在調試期間開度已調整，每個隔離閥開度是不一樣，需根據刻度線進行開啟。開啟脫硝反應器進出口壓差測點隔離閥。

4 脫硝系統的運行維護

正常運行的控制。運行中每小時對有關數據進行記錄，字跡清楚準確，并進行分析比較，發現異常及時處理、匯報。嚴密監視電機運行電流及閥門、擋板、箱罐等設備的狀態位置，發現異常，立即查找原因并采取相應措施，保證脫硝儲備制備輸送系統安全運行。做好各項規定的定期維護、切換、試驗工作，如發生不正常情況應及時報修并匯報。加強巡回檢查，對轉動設備進行定期加注潤滑油,如有漏油情況，增加加油次數。稀釋風機出口壓力7 kPa,流量≮2 300 Nm3/h。熱解爐出口煙溫≯350℃，熱解室溫度≯600℃。啟動過程中溫度低于150℃時升溫速度不應可超過20℃，（反應器出、入口煙氣溫度差控制）；啟動過程中溫度大于150℃時升溫速度不應超過50℃/min（反應器出、入口煙氣溫度差控制）。煙氣進入反應器時的溫度與催化劑的溫差不許超過100℃。為了防止在啟動期間過長導致催化劑表面形成凝結，催化劑升溫速度不可過慢。最低連續噴氨運行煙溫為320℃，最高連續運行煙溫為420℃。為了安全運行要求，運行溫度達到450℃時的運行時間應控制在5 h以內。催化劑運行在低于最低連續噴氨運行煙溫時，不得進行噴氨，以避免銨鹽的形成（煙氣中含有的水、三氧化硫和部分未反應逃逸的氨，發生反應生成硫酸氫銨或者硫酸銨等銨鹽，通過這一方式形成的硫酸氫銨，具有黏性和腐蝕性，會沉積在催化劑內或下游的部件上，造成催化劑活性下降并腐蝕下游設備）。所有運行時間內應避免鍋爐的異常運行，若鍋爐出現異常不能滿足脫硝投運條件，脫硝應及時退出，避免損壞設備。在停運期間催化劑任何位置的降溫速度不可超過30℃，嚴禁對SCR系統的強制冷卻。當SCR系統停運時間小于3 h時，氨系統會自動根據煙氣溫度的降低停止噴氨。當煙氣重新通過后，氨系統會隨著溫度逐漸升高后自動進行噴氨。反應器可以用煙氣冷卻到150℃。低于這個溫度時應使用潔凈的空氣通過反應器進行通風冷卻（或者適當的鍋爐吹掃），時間最少為5~10 min。冷卻空氣和催化劑之間的溫差不得超過100℃。當清洗上游和下游設備時（如空氣預熱器）必須避免催化劑接觸到水蒸汽或水，以免損壞催化劑的活性。先開疏水門進行疏水，當疏水溫度達到280℃以上時，才能進行蒸汽吹掃工作。否則會有水進入催化劑內，對催化劑造成極大損壞。鍋爐的啟動、運行及停運時應嚴格按照催化劑廠家的安裝、運行和維護手冊要求執行。其它設備運行管理應嚴格按照相關設備安裝、運行和維護說明要求執行。尿素投加量的控制要求，需滿足機組氮氧化物排放及氨逃逸排放要求的前提下，同時參照反應器入口煙氣流量及氮氧化物濃度值，最終應投自動運行，做到最經濟運行。

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1671-0711（2016）07（下）-0060-02