某電廠300MW級機組脫硝超低排放改造后的運行優(yōu)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(xiàn)噴氨過噴現(xiàn)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(tǒng)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(tǒng)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(diào)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(nèi)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(shù)升高，鍋爐效率降低。

4）脫硝超低排放改造后，預熱器堵塞現(xiàn)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(jīng)濟運行。

三、脫硝超低排放后運行優(yōu)化管理

針對上述問題，在運行操作調(diào)整、監(jiān)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(jiān)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(nèi)。

（一）脫硝系統(tǒng)運行維護方面的管理

1）機組啟停、正常運行中，監(jiān)盤人員連續(xù)監(jiān)視脫硝系統(tǒng)各參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常及時分析原因并匯報，聯(lián)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(tǒng)。

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(yè)標準調(diào)整），并保持兩處偏差小于10mg/m3。

3）脫硝系統(tǒng)運行中應投入自動控制，調(diào)整鍋爐燃燒，確保各側(cè)噴氨量不超限。發(fā)現(xiàn)自動調(diào)節(jié)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(tǒng)（#1～4機組包括省煤器煙氣旁路系統(tǒng)）。

5）做好脫硝系統(tǒng)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(tǒng)運行值班記錄。異常情況應記清現(xiàn)象、原因和初步判斷。

7）脫硝系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況（超標、投停等情況），運行當班應填寫《XX發(fā)電廠每日環(huán)保報表》，報送至運行部主任、鍋爐專工、節(jié)環(huán)部主任、環(huán)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(tǒng)運行優(yōu)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(diào)整，防止脫硫NOx小時均值超標。

2）進行制粉系統(tǒng)運行優(yōu)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(nèi)。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(tǒng)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(yè)人員進行噴氨格柵優(yōu)化調(diào)平，使噴氨量與NOx分布向?qū)姲备駯耪{(diào)門調(diào)整后做好噴氨格柵調(diào)門開度臺賬，在噴氨調(diào)門處做好開度標記，經(jīng)常檢查調(diào)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(shù)據(jù)顯示、傳輸?shù)恼_性，確保環(huán)保設施可靠運行。

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

7）機組啟停、每月定期進行重點環(huán)保參數(shù)定期核對，確認脫硝系統(tǒng)參數(shù)核正確、符合邏輯性。

8）在正常情況下，投入TOCS脫硝智能優(yōu)化控制系統(tǒng)，充分利用其調(diào)節(jié)性能保持脫硝噴氨、脫硝出口NOx運行平穩(wěn)。

9）每日通過采集有關數(shù)據(jù)，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(lián)系檢修校對脫硝CEMS有關表計。

（三）脫硝運行監(jiān)督

出現(xiàn)下列情況時對運行人員進行相應考核：

1）出現(xiàn)運行調(diào)整原因造成脫硫出口NOx小時均值超標（以政府網(wǎng)站統(tǒng)計數(shù)據(jù)為準）。

2）因調(diào)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(tǒng)主要性能及環(huán)保監(jiān)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(xiàn)異常，超過1小時未聯(lián)系檢修。

5）未按要求填寫和上報《XX發(fā)電廠每日環(huán)保報表》。

6）巡檢、監(jiān)盤人員未發(fā)現(xiàn)脫硝系統(tǒng)設備缺陷。

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

8）脫硝系統(tǒng)定期工作未執(zhí)行或執(zhí)行不到位。

9）脫硫CEMS校表，造成脫硫出口NOx參數(shù)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(fā)現(xiàn)脫硝系統(tǒng)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(jiān)視預熱器壓差、預熱器兩側(cè)風壓、吸風機電流、催化劑層壓差等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)表計異常及時聯(lián)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(diào)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(jiān)視，發(fā)現(xiàn)指示不準等異常情況及時聯(lián)系處理。3）根據(jù)機組空預器壓差變化、冷端蓄熱元件檢查情況，結(jié)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(jiān)督檢修部門利用機組大小修機會，解體檢查清理噴氨調(diào)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(lián)系專業(yè)人員進行噴氨格柵調(diào)整試驗，使噴氨量與NOx分布向?qū)?，使脫硝氨逃逸率在合格范圍?nèi)。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(xié)調(diào)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(guī)律，發(fā)現(xiàn)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(yōu)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(huán)保部門的驗收，取得了環(huán)保電價（1分/千瓦時）。

2）未出現(xiàn)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(jié)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(jié)焦、燃燒不穩(wěn)、預熱器堵塞等問題，勢必會影響機組的安全、經(jīng)濟運行。通過加強運行管理、優(yōu)化調(diào)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(huán)保、經(jīng)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。