淺談降低脫硝液氨消耗量的技術(shù)措施
摘要：某廠#2鍋爐脫硝入口NOx濃度較高，隨著NOx排放標準由100mg/m3降至50mg/m3，液氨消耗量居高不下，一方面運行成本增加，另一方面，大量噴氨造成了局部液氨逃逸增加，危害了鍋爐尾部空預器、低溫省煤器、電除塵的安全運行。鑒于此，分析了影響液氨消耗的各種因素，并采取相應措施，從而盡可能降低各種不利因素帶來的影響，力求使脫硝液氨消耗最小化。
0引言
某廠兩臺鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責任公司生產(chǎn)的型號為HG-1962/25.4-YM3的超臨界直流鍋爐。鍋爐為一次再熱、單爐膛、尾部雙煙道、固態(tài)排渣、對沖燃燒、旋流燃燒器、Π型鍋爐。煙氣脫硝采取低氮燃燒+選擇性催化還原法（SCR）工藝，脫硝系統(tǒng)采取高塵布置。鍋爐投產(chǎn)后脫硝入口NOx濃度較高，造成液氨消耗量居高不下，一方面運行成本增加，另一方面，大量噴氨造成局部液氨逃逸增加，危害鍋爐尾部空預器、低溫省煤器、電除塵的安全運行。本文通過分析影響液氨消耗的各種因素，采取相應的措施，盡可能降低各種不利因素帶來的影響，力求使脫硝液氨消耗最小化，并確保鍋爐安全運行。
1鍋爐存在的實際問題
#2鍋爐NOx排放濃度偏高，鍋爐原煙氣中NOx達到500mg/m3以上，對鍋爐的環(huán)保運行造成了很大壓力；#2機組脫硝裝置出口與煙囪入口NOx濃度偏差較大；實行超低排放標準后，液氨消耗量同比增加了17.7%。
2原因分析
影響液氨消耗量的主要原因包括以下幾個方面：
（1）人的因素，包括：操作不重視、操作技能不夠、節(jié)約意識差、缺陷發(fā)現(xiàn)不及時、缺陷未及時消除等。
（2）機械因素，包括：系統(tǒng)設計不合理、氨逃逸表不準、NOx表計指示不準、閥門內(nèi)漏、管道閥門破損外漏、流量計不準等。
（3）環(huán)境因素，包括：運行過程中催化劑自然積灰、催化劑活性衰減、機組負荷、入廠煤煤質(zhì)、機組檢修質(zhì)量等。
（4）物料因素，包括：催化劑運行中損壞堵灰、催化劑質(zhì)量差、催化劑失效、液氨品質(zhì)差等。
3采取的措施
本文通過分析主要浪費源頭，尋找可以立即整改和可以在機組運行中調(diào)整的浪費點，確定了6個主要影響因素，并針對主要原因采取了相應的技術(shù)措施。
3.1節(jié)約意識不夠，調(diào)整不夠及時
原因分析：NOx排放濃度控制，是根據(jù)鍋爐負荷、脫硝進出口NOx濃度、總出口NOx濃度、噴氨量、氨逃逸量等多項指標進行噴氨調(diào)節(jié)，并調(diào)節(jié)鍋爐二次風、燃盡風門開度降低NOx生成量，達到減少噴氨量的目的，如果沒有嚴格執(zhí)行就會造成液氨消耗量的增加。由于值班人員節(jié)能意識較差，調(diào)節(jié)噴氨量時沒有主動性，導致總出口NOx排放濃度經(jīng)常在20mg/m3左右，氨逃逸量經(jīng)常達到10ppm以上。
采取措施：將噴氨量、氨逃逸量列入小指標競賽項目，提高運行人員主動調(diào)節(jié)的積極性。一方面減少液氨的消耗，另一方面減少氨逃逸量，保障鍋爐尾部設備的安全運行。
3.2未定期進行系統(tǒng)燃燒調(diào)整來減少氮氧化物生成量
原因分析：由于未合理規(guī)劃燃燒調(diào)整項目，#2鍋爐已有兩年多時間未進行針對NOx的綜合燃燒調(diào)整試驗。運行中燃燒器存在風門拉桿跑位的情況，會導致燃燒器一、二次風量比例及內(nèi)、外旋流強度發(fā)生一定程度的變化，從而影響NOx的生成量，導致液氨消耗增加。
采取措施：定期通過系統(tǒng)性的運行方式的調(diào)整，最大程度降低鍋爐原煙氣中NOx含量，并總結(jié)出一整套控制NOx含量的運行控制優(yōu)化策略，為鍋爐日常運行操作調(diào)整提供科學依據(jù)。
3.3脫硝噴氨均勻性差
原因分析：由于入口NOx濃度分布不均，在相同的噴氨條件下，造成局部出口NOx濃度偏高、局部氨逃逸量偏大，液氨消耗量增加。為使排放指標合格，只能加大噴氨量，造成氨逃逸嚴重偏高，不但導致了液氨浪費，還威脅到空預器及尾部煙道的安全運行。
采取措施：定期進行噴氨均勻性優(yōu)化調(diào)整試驗，確保SCR裝置運行一段時間后能較安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，避免反應器出口截面局部區(qū)域出現(xiàn)氨逃逸濃度超標，并為SCR運行提供技術(shù)數(shù)據(jù)。
3.4運行管理措施落實不到位
原因分析：未及時調(diào)整運行方式，制粉系統(tǒng)運行方式安排、配煤摻燒、配風方式選擇均存在不足。
采取措施：選擇合適的配風方式，控制NOx生成；合理安排制粉系統(tǒng)運行方式，將風煤比大的煤種安排靠上層運行；進行配煤摻燒，優(yōu)化入爐煤煤質(zhì)，提高入爐煤的干燥無灰基百分比；增加參數(shù)報警設置，提前預控；合理進行機組負荷分配，優(yōu)先安排低氮燃燒效果差的鍋爐降負荷。
3.5噴氨調(diào)節(jié)閥調(diào)整不夠精確，未能實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)
原因分析：由于氨區(qū)的液氨汽化器進口氣動閥屬于開關(guān)式閥門，造成實際管路中的供氨壓力在0.3～0.45波動，進而影響機組供氨流量同步波動，使脫硝出口值在機組負荷、風量未明顯變化的情況下呈現(xiàn)波動趨勢；煙囪脫硝出口濃度（送環(huán)保局）與鍋爐脫硝裝置出口NOx濃度有一定偏差；由于CEMS裝置設有反吹掃系統(tǒng)，使得脫硝進出口濃度在反吹掃期間大幅變動。
采取措施：將氨區(qū)開關(guān)式氣動門改為連續(xù)型調(diào)門，可減少脫硝系統(tǒng)由于供氨壓力波動帶來的擾動；進一步提高SCR裝置出口NOx濃度分布均勻性，降低局部過高的氨逃逸濃度；提高SCR出口NOx濃度在線測量值的代表性；通過試驗，采取有效的控制策略，實現(xiàn)噴氨調(diào)節(jié)自動化。
3.6系統(tǒng)設計不夠合理
原因分析：由于系統(tǒng)設計不夠合理，導致脫硝系統(tǒng)入口煙氣流場不均，引起脫硝入口煙氣溫度偏差大、局部NOx濃度嚴重偏高、兩側(cè)出口NOx濃度偏差大、兩側(cè)噴氨流量不一致等一系列問題。
采取措施：頂部采用斜頂結(jié)構(gòu)，持續(xù)優(yōu)化煙氣流場；增加噴氨管路，由18分支改為72分支，提高噴氨均勻性；噴氨管路噴嘴過于簡單，需進行優(yōu)化改造，進一步提高噴氨的均勻性；增加脫硝前強聲波吹灰器，優(yōu)化吹灰頻率，減少催化劑積灰。
4結(jié)語
影響脫硝液氨消耗的因素有很多，除了設計原因、環(huán)境因素運行中較難克服外，其余影響因素可以在運行中加以控制。但對沖燃燒的鍋爐往往存在燃燒器區(qū)域側(cè)墻水冷壁高溫腐蝕的情況，若一味地強調(diào)降低NOx，將會造成水冷壁高溫腐蝕。因此，需要結(jié)合防高溫腐蝕、降低NOx、降低制粉電耗等進行綜和治理，通過一系列的冷態(tài)、熱態(tài)調(diào)整實驗來達到最佳經(jīng)濟效果。
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