邹县发电厂首台635MW脱硝机组运行情况调研报告

2014-08-15 00:54宋永强
山东工业技术 2014年19期
关键词:氨气燃烧器氮氧化物

宋永强

(华电国际邹县发电厂,山东 邹城 273522)

1 我厂首台投入运行脱硝机组概况

邹县发电厂三期2台635MW亚临界压力直流锅炉是由美国福斯特惠勒能源公司(FW)公司设计制造的。设计煤种是兖矿的烟煤,制粉系统是采用双进双出的钢球磨煤机直吹式的制粉系统,燃烧方式采用前后墙对冲方式,前后各有3层燃烧器,配置24只CF/SF低NOx旋流燃烧器。燃烧器上方没有设计燃尽风喷口。

设计脱硝SCR控制系统分为喷氨系统、SCR蒸汽吹灰系统。脱硝系统的原理是根据SCR系统进出口烟气的NOx浓度、烟气量等相关烟气的参数以及脱硝率、摩尔比计算出所需的喷氨量,来调节供氨调节阀。在一定温度下并且有催化剂存在时,将有还原性的氨气通入烟气中,使烟气中的NOx发化学反应生成清洁的水和氮气,来达到脱除氮氧化物,净化烟气及减少污染物排放的目的。

2 降低NOx的调整运行方法

控制氮氧化物的方法有两个:一是通过调整低氮燃烧器来控制,二是可以通过调整脱硝SCR系统。

2.1 低氮燃烧器的调整

(1)适当降低炉膛的温度,维持锅炉在低氧环境下燃烧,可以明显降低氮氧化物的排放。可通过降低二次风和关小燃尽风的方法降低氮氧化物的含量。(2)增大下层燃烧器的出力,降低上层燃烧器的出力,可以降低火焰中心,使炉膛中心温度下降,可以减少氮氧化物。(3)适当减少二次风的出力,保持燃烧的稳定,保证低氧燃烧,可以有效防止锅炉发生灭火情况。(4)及时筛选、添加钢球,提高煤粉细度,可以增强燃烧减少氮氧化物。(5)适当增大送风量,提高二次风的压力,减小二次风及燃尽风量。(6)低负荷时要增加二次风量。(7)高负荷时可减小二次风量,增加燃尽风量,降低氮化含量,但是不可太低,防止二次燃烧或缺氧过甚。

2.2 SCR的调整

2.2.1 锅炉烟气的调整

(1) SCR系统设计在最低烟温320℃到最高烟温420℃内可以正常连续运行,可以保证氨逃逸率不超标,脱硝效率达到设计值,同事SO2/SO3转化率也能达到要求。当SCR反应器入口烟气温度低于320℃或高于420℃时,应退出脱硝系统运行。(2)SCR反应器内氨气能维持正常运行的温度是450℃,如果超过450℃,每年不大于3次,每次不超过5小时。(3)布置 三层催化剂时,锅炉脱硝SCR系统(锅炉省煤器出口至空预器入口膨胀节之间)的整体阻力不大于不大于1KPa,布置两层催化剂时要求不大于0.75KPa。

2.2.2 喷氨流量的调整

(1)在不同的锅炉负荷下要根据SCR反应器入口NOx浓度和锅炉燃料量以及锅炉的脱硝效率来调节喷氨流量;(2)正常要保证氨逃逸率不超过5%,否则SCR反应器出口NOx浓度高于100%时,应减少氨气喷入量,可以降低氨逃逸率;(3) 控制SCR出入口差压小于0.75KPa,如果超限应立即停止喷氨,同时应增加吹灰频率,直至SCR出入口差压小于0.75KPa;(4)氨气分配手动节流阀调整正常后在运行中应保持不变。

2.2.3 稀释风流量的调整

(1)维持氨/空气混合物中的氨体积浓度小于5%,设定稀释风流量时要根据不同的脱硝效率对应的最大喷氨流量设定;(2) 在氨和空气混合器内,要维持氨与空气保持一定压力并混合均匀;(3)当系统喷氨停止后,应使稀释风机系统保持运行。

2.2.4 喷氨量的调整

(1)当局部氨逃逸率过高及脱硝效率较低时,应及时调整喷氨调节门;(2)机组额定负荷下保持喷氨量的调节正常;(3)根据SCR反应器出口的NOx浓度来调节喷氨混合器调节门,使脱硝系统SCR反应器出口的氮氧化物的浓度分布均匀。使SCR 系统A侧出口氮氧化物降至100m g/Nm3以下,SCR 系统B侧出口氮氧化物降至100m g/Nm 3以下。

3 调试期间出现的典型问题及处置

(1)6月22日23:40开启#6炉脱硝喷氨流量调节门,SCR区域试喷氨,氨流量波动大,初步分析调节门堵塞,停止喷氨。6月25日晚完成A侧喷氨格栅管道调平,A侧出口NOx降至100m g/Nm3以下。6月26日下午粗调喷氨格栅管道,B侧出口NOx降至100m g/ Nm3以下。6月26日对A、B侧喷氨调阀PID优化后调节品质明显改善。(2)#6机组启动后SCR差压有升高趋势,投入SCR烟道吹扫后,差压有所降低。(3)某天锅炉脱硝系统SCR氨泄漏量由5.1ppm突升至85ppm并报警, 锅炉SCR喷氨调阀及闭锁阀联锁关闭。现场测量无氨气泄漏,判断A侧SCR氨泄漏测点受潮,干燥后显示5.7ppm正常,应做好此处防雨措施。

4 运行维护注意事项及要点

(1)要注意低氮燃烧器与SCR的配合。#6炉SCR入口NOx设计400m g/Nm3,正常运行中SCR入口NOx若高于此数值,特别是高负荷时,喷氨量将过大,氨逃逸会升高,氨逃逸超过3.0ppm联停喷氨。(2)变工况下可解除喷氨自动。SCR出口NOx因启停磨或其它扰动,造成喷氨调门大幅度波动,无法稳定时,应解除喷氨调门自动,稳定后重新投入。(3)应处理好氨逃逸与出口NOx的平衡关系。在满负荷工况下,若维持SCR出口NOx小于100m g/Nm3,可能会出现氨逃逸偏高的情况,应采取以下措施:一方面调整燃烧(开大燃尽风、降低氧量),降低SCR入口NOx,从而降低喷氨量。另一方面氨逃逸超过3.0ppm,手动提高出口NOx设定值,减少喷氨量,使氨逃逸降至3.0ppm以下。(4)执行好定期工作。根据厂家要求结合现场实际,应执行以下定期工作:稀释风机切换、SCR声波吹灰、SCR入口烟道压缩空气吹扫、空预器声波吹灰等。(5)控制气体置换标准。用氮气置换氨气时,应测定排放点氨气含量不超过35ppm(体积浓度);用压缩空气置换氮气时,应测量排放点的氧含量介于18%和21%之间;用氮气置换压缩空气时,应测定排放点氧含量小于2%,确保置换安全

5 结束语

现在常用的仪器都是通过直接测量出NO的含量,国家标准里面规定测量NOx时是先测量出NO后再转换为NO2,然后经过折算系数换算成相应的NOx值。所以受O2变化的影响,再经过转换计算后对NOx影响也较大,随着氧气含量的变化而相应变化。由于含氧量本身就不准,所以折算后的NOx值也不是非常准。

[1]《邹县发电厂635MW脱硝运行规程》[Z].邹县发电厂.

[2]《青岛华拓脱硝教材》[Z].青岛华拓公司.

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