350MW鍋爐SCR入口煙溫高分析及處理

摘 要：介紹了某廠#2機(jī)組SCR反應(yīng)器入口溫度高的問(wèn)題，作者主要以自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)分析了其中的主要原因，以及在實(shí)際運(yùn)行中的處理經(jīng)驗(yàn)，并進(jìn)而提出自己的建議，對(duì)火電廠SCR系統(tǒng)在處理類似問(wèn)題上有較強(qiáng)的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：SCR反應(yīng)器；入口溫度高；處理措施

引言

山西陽(yáng)城電廠一期六臺(tái)機(jī)組為6×350MW亞臨界W火焰爐燃煤發(fā)電機(jī)組，鍋爐及汽輪發(fā)電機(jī)組分別為采用美國(guó)福斯特·惠勒能源公司和德國(guó)西門子公司的產(chǎn)品，燃用無(wú)煙煤。六臺(tái)機(jī)組分別于2001年1月15日至2002年7月27號(hào)間相繼投入商業(yè)運(yùn)行。電廠投入商業(yè)運(yùn)行后，運(yùn)行過(guò)程中NOx排放濃度達(dá)到了1200～2100mg/Nm3。隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高，為應(yīng)對(duì)新的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，電廠于2012年開(kāi)始陸續(xù)對(duì)6臺(tái)機(jī)組進(jìn)行了SCR脫硝改造。自脫硝改造完成投運(yùn)后，SCR系統(tǒng)運(yùn)行比較穩(wěn)定，各參數(shù)基本滿足運(yùn)行要求。但在實(shí)際運(yùn)行中還是存在一定的問(wèn)題，特別是SCR入口煙溫高，導(dǎo)致噴氨關(guān)斷閥達(dá)到保護(hù)設(shè)定值430℃跳閘，從而使脫硝系統(tǒng)退出運(yùn)行的問(wèn)題尤為突出。

1 電廠SCR系統(tǒng)

在SCR脫硝系統(tǒng)中，煙氣溫度不僅決定反應(yīng)物的反應(yīng)速度，而且影響著催化劑的反應(yīng)活性，也能提高氨的利用率和脫硝率，對(duì)保證脫硝性能而言，必須針對(duì)催化劑確定合適的工作溫度區(qū)域。煙溫低時(shí)，不僅會(huì)因催化劑的活性降低而降低脫硝率，而且噴入的NH3還與煙氣中的SOx反應(yīng)生成硫酸銨附著在催化劑表面，為避免在催化轉(zhuǎn)換器表面生產(chǎn)硫酸銨和硫酸氫銨，SCR的最低工作溫度必須比生成硫酸銨和硫酸氫銨的溫度高140℃。

2 入口溫高工況

陽(yáng)城電廠SCR 反應(yīng)器入口溫度高問(wèn)題開(kāi)分析如下。工況包含以下兩種：工況一中2.15 #2機(jī)B側(cè)SCR噴氨跳閘，B側(cè)脫硝系統(tǒng)退出。2015年2月15日07：20，#2機(jī)組負(fù)荷322MW，B側(cè)SCR反應(yīng)器入口煙氣溫度22HSA10CT101/102均為422℃。為降低入口煙溫，開(kāi)始水平煙道吹灰，程序吹IK1，IK2吹灰槍。IK1吹灰槍退出時(shí)，B側(cè)SCR反應(yīng)器入口煙氣溫度快速上漲，立即采取降負(fù)荷、減二次風(fēng)、關(guān)火嘴等措施，但效果不明顯。07：29B側(cè)SCR反應(yīng)器入口煙氣溫度22HSA10CT101/102升高至431 /432℃，B側(cè)脫硝系統(tǒng)保護(hù)關(guān)閉噴氨關(guān)斷門、噴氨調(diào)門，B側(cè)脫硝系統(tǒng)退出。07：36 B側(cè)SCR反應(yīng)器入口煙氣溫度降為425℃后，允許開(kāi)啟噴氨關(guān)斷門、噴氨調(diào)門。07：40 B側(cè)脫硝系統(tǒng)恢復(fù)正常。查報(bào)表得知從07：32至07：40期間脫硫出口總排口氮氧化物超標(biāo)，分鐘超標(biāo)點(diǎn)數(shù)有9個(gè)，小時(shí)均值162mg/Nm，未超標(biāo)。工況二中1.21 #2機(jī)B側(cè)SCR反應(yīng)器入口煙溫高。2015年01月21日后夜班，#2機(jī)組負(fù)荷252MW，B側(cè)脫硝反應(yīng)器入口煙氣溫度22HSA10CT901 410℃；05：45 單元長(zhǎng)令：#2機(jī)以2.2MW/min升負(fù)荷至318MW；06：00 投省煤器吹灰以降低SCR反應(yīng)器入口煙氣溫度；06：30 負(fù)荷318MW， B側(cè)SCR反應(yīng)器入口煙氣溫度22HSA10CT901 420℃，投入水平IK2吹灰槍；06：40 B側(cè)脫硝入口煙氣溫度22HSA10CT901 416℃；06：45 IK2吹完后脫硝入口煙溫仍然上漲，又投入IK12吹灰槍；07：00 B側(cè)脫硝入口煙氣溫度22HSA10CT901 415℃，投入IK1；07：05 發(fā)現(xiàn)B側(cè)脫硝入口煙氣溫度上漲較快且達(dá)到425℃，立即申請(qǐng)值長(zhǎng)降負(fù)荷，并迅速減二次風(fēng)至203m3/s。同時(shí)關(guān)閉B側(cè)SCR對(duì)應(yīng)火嘴；07：15 B側(cè)SCR反應(yīng)器入口煙氣溫度達(dá)426℃，后逐步回落。

3 工況分析

#2爐B側(cè)脫硝塔入口煙溫偏高，應(yīng)該是受到爐內(nèi)燃燒溫度場(chǎng)分布的影響，爐內(nèi)燃燒溫度場(chǎng)分布不均，爐膛火焰中心偏高，致使?fàn)t膛出口溫度偏高，到省煤器出口煙溫偏高所致；#2爐2014年大修時(shí)去掉衛(wèi)燃帶后，排煙溫度與減溫水量很低，后隨運(yùn)行時(shí)間逐步增長(zhǎng)，鍋爐爐膛內(nèi)的結(jié)焦積累情況逐步加劇，現(xiàn)階段，#2爐在相同的負(fù)荷下，鍋爐排煙溫度較大修完后高很多，較別的機(jī)組高10℃左右；根據(jù)催化劑的使用溫度和機(jī)組運(yùn)行實(shí)際情況，機(jī)組脫硝入口溫度保護(hù)跳閘值為430℃，延時(shí)30s；機(jī)組SCR反應(yīng)器入口溫度高保護(hù)關(guān)閥的回滯區(qū)為425℃；#2機(jī)組協(xié)調(diào)不穩(wěn)，在正常運(yùn)行時(shí)，燃料經(jīng)常擺動(dòng)，燃料擺動(dòng)時(shí)導(dǎo)致脫硝反應(yīng)器入口煙溫?cái)[動(dòng)6℃左右；省煤器吹灰對(duì)降低煙溫效果明顯，可以降低10℃左右，但維持時(shí)間不長(zhǎng)，大概半小時(shí)又漲上來(lái)；水平吹灰時(shí)，因吹灰蒸汽改變煙道阻力，對(duì)煙氣排擠，造成吹灰側(cè)煙氣量少，非吹灰側(cè)煙氣量增大，從而非吹灰側(cè)脫硝入口煙溫上漲，如吹單號(hào)槍時(shí)B側(cè)脫硝入口煙溫會(huì)漲，實(shí)際運(yùn)行中水平吹灰前8只吹灰槍均有影響，上漲幅度最高達(dá)10°C，后面吹灰槍的影響較?。换鹱斓耐锻?duì)煙溫影響也很大，一般投退相關(guān)區(qū)域火嘴，可影響煙氣量5%，勢(shì)必影響煙氣溫度很多；當(dāng)前在陽(yáng)城電廠小指標(biāo)競(jìng)賽對(duì)運(yùn)行人員獎(jiǎng)金影響比較大，而在各項(xiàng)小指標(biāo)中煤耗的權(quán)重又較大，所以為降低煤耗，各班組都加大了氧量也就是二次風(fēng)量，勢(shì)必造成排煙溫度的升高。

4 煙溫控制經(jīng)驗(yàn)措施

控制脫硝入口煙溫經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下：#2爐B側(cè)脫硝塔入口煙溫偏高，應(yīng)該是受到爐內(nèi)燃燒溫度場(chǎng)分布的影響。當(dāng)溫度高時(shí)，重點(diǎn)要從吹灰安排、火嘴投停和燃燒調(diào)整上來(lái)采取措施。在日常監(jiān)盤時(shí)，要認(rèn)真總結(jié)引發(fā)這種情況的因素、處理方法以及相關(guān)有助于預(yù)判的參數(shù)變化，做到心中有數(shù)，應(yīng)對(duì)有方；煙氣溫度應(yīng)提前控制，在變工況運(yùn)行、啟停設(shè)備等情況下，要熟知變工況參數(shù)的變化情況。當(dāng)發(fā)生脫硝入口溫度過(guò)高時(shí)，應(yīng)采取措施迅速降低排煙溫度，優(yōu)先采取減小二次風(fēng)量的辦法，其次是吹灰，降負(fù)荷等，一般情況脫硝入口溫度盡量控制在420℃以下；升負(fù)荷后B側(cè)脫硝反應(yīng)器入口煙氣溫度高時(shí)，即使煤耗高，在未將B側(cè)脫硝反應(yīng)器入口煙氣溫度降到420℃以內(nèi)時(shí)，盡量不要加二次風(fēng)量，要留下一定的安全裕度；降低排煙溫度的措施中，吹IK1、IK2吹灰槍的效果很明顯，但在IK1吹灰過(guò)程中會(huì)引起B(yǎng)側(cè)煙溫上漲，會(huì)導(dǎo)致B側(cè)入口煙溫升高10℃左右，很容易觸發(fā)保護(hù)動(dòng)作，所以要看清楚是哪側(cè)溫度高，使用相應(yīng)的吹灰槍。另外，在使用吹灰措施時(shí)，盡量使用程序吹灰，因?yàn)槿绻皇褂贸绦虼祷?，而單投吹灰槍存在超時(shí)卡槍不報(bào)警的問(wèn)題。預(yù)先都要把各種程序編好，以便快速投運(yùn)；在處理SCR入口煙溫高過(guò)程中，應(yīng)注意燃料擺動(dòng)造成的溫度上漲和吹灰造成的溫度上漲兩者溫度上漲的疊加；當(dāng)前環(huán)保要求嚴(yán)格，建議將煙氣溫度高保護(hù)關(guān)閥的回滯區(qū)改小，原保護(hù)在溫度降到425℃才允許重新投噴氨，等待開(kāi)門時(shí)間太長(zhǎng)，總排口氮氧化物不合格時(shí)間過(guò)長(zhǎng)?，F(xiàn)已將該回滯區(qū)改為429℃，以便能在采取相應(yīng)措施入口溫度開(kāi)始降低后，及時(shí)開(kāi)啟脫硝噴氨關(guān)斷門、調(diào)閥，盡快投入噴氨，使脫硝氮氧化物排放達(dá)標(biāo)。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)推廣培訓(xùn)，在近三個(gè)月的實(shí)際運(yùn)行中，#2爐脫硝運(yùn)行取得了明顯的效果，跳閘次數(shù)再未發(fā)生，極大的保證了環(huán)保設(shè)施的安全運(yùn)行，保證了氮氧化物的合格排放。并且在停機(jī)檢修時(shí)對(duì)測(cè)點(diǎn)位置、空氣動(dòng)力場(chǎng)進(jìn)行優(yōu)化以及對(duì)省煤器進(jìn)行改造，以便徹底解決該問(wèn)題。陽(yáng)城電廠針對(duì)脫硝反應(yīng)器入口煙溫高進(jìn)行了分析，并提出了處理措施，以及改進(jìn)溫度高的建議，取得了相應(yīng)的效果，希望對(duì)火電企業(yè)的脫硝運(yùn)行能提供一定的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1]孫克勤，韓翔.燃煤電廠煙氣脫硝設(shè)備及運(yùn)行[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2013.

作者簡(jiǎn)介：劉峰云（1973，12-），男，漢族，山西陽(yáng)城，現(xiàn)供職單位：陽(yáng)城國(guó)際發(fā)電有限責(zé)任公司，職稱：工程師，學(xué)士學(xué)位，研究方向：電廠鍋爐及脫硝專業(yè)。