660 MW超超临界机组脱硝系统耗氨量大的应对措施.pdf
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1、设备管理与维修2023 翼9(下)0引言随着我国环保标准的逐步提高,电厂陆续完成了超低排放改造,但电厂自身成本的压力,又迫使电厂必须在成本与效益之间寻找一个平衡点,在保证环保排放达标的情况下如何降低液氨的消耗量也逐渐成为各个电厂研究的首要任务。加强脱硝系统标准化管理,保证脱硝系统的正常运行,合理控制脱硝系统参数,达到节能环保一体化。而且,能源供应紧张,液氨价格持续走高,供应形势严峻,氨站库存减少,直接影响热电厂的节能减排工作及经济效益和环保效应。由于液氨用量过多,会存在氨逃逸超标,在脱硝反应的产物中有硫酸氢氨存在,硫酸氢氨在 146207 益为黏稠的液态,烟尘会粘附在空预器的受热面上,造成空预
2、器差压增大,威胁到锅炉燃烧稳定及风机的安全运行,同时会造成风烟系统阻力增加、风机耗电量增加、机组经济性下降的问题,因此在运行中必须严格控制脱硝系统液氨消耗量。1系统介绍国电建投内蒙古能源有限公司布连电厂的锅炉本体,是北京巴布科克 威尔科克斯有限公司设计、联合制造的超超临界变压运行本生直流锅炉,锅炉为螺旋炉膛、一次再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、全悬 吊结构、前后墙对冲燃烧方式、装形锅炉、紧身封闭布置燃煤锅炉。锅炉采用低氮双调风旋流燃烧器,本燃烧系统设计了 NOx喷口,利用空气分级燃烧原理进一步控制烟气中 NOx的生成量,其通过风箱引入的二次风及时的与炉膛烟气混合,使进入炉膛的煤粉完全燃烧。
3、布连电厂氨站是为布连电厂两台 660 MW 机组脱硝工程而建立,为 1#、2#机组脱硝系统的 SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原法)反应器提供蒸发气氨。氨站系统由汽车装卸区、液氨贮存区和液氨蒸发区 3 个部分组成,建设规模液氨存储能力 2伊100 m3;气氨蒸发能力为 2伊455 kg/h,设计一用一备。机组正常运行过程中,喷氨量过大会导致喷入的氨气与烟气不能完全混合均匀,造成空预器压差缓慢上升,严重时将影响机组出力。通过收集锅炉运行过程中脱硝系统数据,利用 2#机组 A 修期间进入尾部烟道对脱硝系统催化剂、吹灰系统、供氨喷嘴等其他附件进行详细检
4、查,分析脱硝系统喷氨量大的原因,采取了必要的措施,以降低脱硝系统氨消耗量,实现满足环保要求、节约能源的目的。2660 MW 机组脱硝系统脱硝工作原理目前的脱硝方法主要有 SCR、SNCR(Selective Non-Catalytic-Reduction,选择性非催化还原)、湿法氧化、高分子、HCR 复合脱硝剂、氨法等,布连电厂的脱硝方法主要是 SCR。SCR 技术是将SCR 反应器布置在火电机组锅炉尾部烟道省煤器和空气预热器之间,烟气垂直进入 SCR 反应器,经过各层催化剂模块将 NOx还原为无害的 N2、H2O1。上述反应温度可以在 300400 益进行,脱硝效率约为 70%90%。选择性
5、是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和 NOx发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:4NO+4NH3+O2寅4N2尹+6H2O2NO2+4NH3+O2寅3N2尹+6H2O3脱硝系统耗氨量大的原因3.1催化剂长期未更换导致的失效、积灰脱硝效率的高低与脱硝系统催化剂是否积灰关系密切,催化剂积灰主要发生在迎烟气侧上层。这种积灰会造成催化剂孔隙堵塞,使烟气与催化剂接触面积减少,烟气只能通过未堵塞部分流通,从而造成未堵塞部位烟气流速增加,使未堵塞部分催化剂局部冲刷严重,长期积灰将会导致部分催化剂与烟气完全无法接触反应,进而导致烟气内 NOx分布不均,局
6、部喷氨量过多造成脱硝系统耗氨量增加。在 2#机组 A 修期间打开尾部烟道进行催化剂积灰检查,发现催化剂积灰严重。2#机组原计划于 2019 年 C 修期间更换脱硝系统催化剂,由于受疫情影响无法更换,延期至 2020 年 2#机组A 修才更换催化剂,此时催化剂活性早已大幅降低。本次 A 修检查发现催化剂积灰严重,由此可以判断催化剂失效积灰造成喷氨量过大。3.2脱硝系统两侧调门未投自动为保证 NOx有较高的脱除率,达标环保排放要求,又减少氨的逃逸率,降低空预器堵塞的风险,必须调节控制好氨气流量。然而燃煤锅炉燃烧过程比较复杂,燃煤来源、燃烧调整、负荷变化幅度等针造成 NOx浓度大幅变化。脱硝系统供氨
7、调节门投自动跟踪SCR出口 6%氧气浓度下反应器出口 NOx浓度,根据 NOx的变化设定不同的数值,维持出口 NOx浓度小于 50 mg/Nm3。负荷变化只需摘要:在保证环保排放达标的情况下,如何降低液氨消耗量逐渐成为各电厂的首要任务。分析液氨用量过多的原因及后果,探索降低耗氨量方法、途径,保障锅炉安全、稳定运行。关键词:脱硝系统;耗氨量;氨逃逸中图分类号:TM621.2;X701.7文献标识码:BDOI:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.09D.87660 MW 超超临界机组脱硝系统耗氨量大的应对措施张浩(国电建投内蒙古能源有限公司,内蒙古鄂尔多斯017209)骳
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