火電廠尿素法SCR脫硝系統的運行與維護
摘要：本文介紹了尿素法煙氣SCR脫硝工藝在330MW火電機組的應用實例，對尿素法煙氣SCR脫硝系統的運行特點、調整方法、常見異常進行了總結和分析。通過加強對脫硝系統的運行調整和合理維護，保障機組脫硝設備安全穩定、環保經濟運行。
一、脫硝系統簡介
大唐略陽發電有限責任公司安裝兩臺330MW燃煤機組，鍋爐均為東方 鍋爐(集團)股份有限公司制造的亞臨界、四角切圓、自然循環汽包爐，脫硝設備采用低氮燃燒器+選擇性催化還原法（以下簡稱：SCR）全煙氣脫硝；燃燒器為低氮燃燒器，SCR反應器布置于鍋爐省煤器出口與空預器之間，為高粉塵布置。
脫硝設備采用尿素作為還原劑，每臺鍋爐設一套尿素溶液熱解爐，將空預器出口約300℃熱一次風用電加熱器加熱到約600℃，尿素溶液由不銹鋼噴射器霧化后噴入熱解爐迅速熱解，產生SCR反應器所需的氨氣（以下簡稱：NH3）。每臺爐設置1套尿素溶液計量分配裝置，能精確地測量和控制輸送到分解室的尿素溶液流量。
在設計煤種及校核煤種鍋爐最大工況（BMCR）下，低氮燃燒器使SCR入口氮氧化物（以下簡稱：NOx）濃度小于350mg/Nm3，煙氣在省煤器出口處被平均分成兩路，并行進入垂直布置的SCR反應器里，向下流過均流器、催化劑層，SCR反應器使SCR出口NOx濃度小于100mg/Nm3，隨后進入回轉式空氣預熱器、電除塵器、引風機和FGD，最后通過煙囪排入大氣。
二、SCR運行調整注意事項
1.SCR出口兩側煙氣平均值：NOX濃度不大于100mg/Nm³；氨逃逸小于3ppm；脫硝效率不小于80%。
2.SCR入口煙氣溫度維持在300～400℃。
3.若機組負荷太低，SCR入口煙氣溫度低于295℃，為防止催化劑活性下降和大量銨鹽生成，使催化劑、空預器結垢，要停止尿素熱解系統和循環系統，停止向SCR反應器噴入NH3。
4.機組加負荷后，當SCR入口煙溫超過295℃時，啟動尿素循環和熱解系統，繼續向SCR反應器噴入NH3。
5.脫硝系統正常運行中，低氮燃燒器和尿素熱解系統要配合使用，在鍋爐燃燒穩定、飛灰含碳量不明顯增加的情況下要盡可能發揮低氮燃燒器的作用，減少尿素流量。
6.鍋爐正常運行中，尿素熱解系統運行異常時，在鍋爐燃燒穩定的情況下，可以將低氮燃燒器的作用發揮至最大（全開SOFA風），但要加強尾部煙道、SCR、空預器吹灰。
7.控制熱解爐出口溫度在370～390℃，最高不超過420℃。當出口溫度低于350℃，應減少尿素量，開大SOFA風，控制脫硫吸收塔出口NOx小于100mg/Nm³，若SOFA風開至最大后脫硫吸收塔出口NOx超過100mg/Nm³時，要及時減負荷。當熱解爐出口溫度低于338℃，立即停止尿素噴槍運行。
8.控制熱解爐入口溫度不超過600℃，熱解爐本體溫度不超過400℃。
9.為防止噴氨支管及噴嘴積灰堵塞，在電加熱器故障停運后，維持熱一次風至熱解爐門開啟。
10.尿素噴槍應對角投入運行，增加尿素流量前應提前增加電加熱器出力，減小尿素流量后應減小電加熱器出力。
11.尿素溶液濃度在50%左右，單支噴槍出力不超過120L/h。
12.當氨逃逸濃度超過設定值，而SCR出口NOx濃度沒有達到設定要求時，不要繼續增大尿素溶液的噴射量，而應先減少尿素溶液噴射量，把氨逃逸濃度降低至允許的范圍后，再查找氨逃逸高的原因，把氨逃逸率高的問題解決后，才能繼續增大尿素溶液噴射量，以保持SCR出口NOx在允許的范圍內。
13.鍋爐點火后，SCR聲波吹灰器立即投入運行，聲波吹灰器投自動，每兩個吹灰器為一組，吹掃周期為10min，8組吹灰器循環進行吹灰不間斷；當鍋爐停爐吹掃后，停止引風機前，停止SCR聲波吹灰器。在鍋爐運行期間，無特殊原因，SCR聲波吹灰器應保持連續運行。
14.鍋爐啟動正常，SCR正常運行后，投入SCR蒸汽吹灰器，吹掃周期為每兩天一次，第一個前夜班進行。SCR蒸汽吹灰器投入前，必須充分暖管疏水。
三、脫硝SCR系統常見故障及處理
1.發生下列情況之一時，應立即中斷尿素噴射，停運脫硝系統：
a)SCR入口煙氣溫度小于295℃。
b)SCR入口煙氣溫度大于450℃。
c)鍋爐MFT。
d)儀用氣源故障。
e)熱解爐出口溫度＜338℃。
f)危及人身、設備安全時。
2.SCR出口NOx濃度異常
原因分析：
需氨量自動給定值異常或給定值過髙、過低；制粉系統方式變化，燃燒區溫度過高，造成煙氣中NOx濃度增大；尿素噴槍流量異常增大或降低；尿素噴槍霧化空氣流量異常增大或降低，或尿素噴槍投入、退出運行；熱解爐故障停運；熱解爐尾部或噴氨格柵堵塞；熱風流量過低。
處理方法：
避免手動方式大幅度調整尿素流量；檢查尿素流量和NOx濃度設定是否正常；制粉系統方式變化前，提前調控尿素流量和NOx濃度設定；熱解爐內溫度和熱解爐尾部溫度異常時，檢查電加熱器；尿素噴槍退出運行時，查明原因、消除故障后及時投入；同流量下某支尿素噴槍調整門開度明顯增大，或某支尿素噴槍流量明顯偏低時，及時進行檢修清理；檢查尿素噴槍霧化壓縮空氣是否正常投入，必要時檢查尿素噴槍霧化效果，霧化效果差的噴槍不得投入運行；調節熱風流量在設計值左右；尿素噴槍霧化壓縮空氣壓力低于0.5MPa時，檢查霧化壓縮空氣系統。
3.熱解爐電加熱器超溫
原因分析：
電加熱器內部嚴重積灰、結晶；熱解爐尾部或噴氨格柵結晶堵塞。
處理方法：
提高一次風系統壓力，進行吹掃；減少熱解爐尿素噴槍流量，設法提高熱解爐尾部溫度；停運尿素熱解系統，疏通熱解爐尾部或噴氨格柵結晶堵塞。
4.空預器堵塞
原因分析：
氨逃逸率大；SCR入口煙氣溫度低；煙氣中含硫濃度大；空預器吹灰不及時。
處理方法：
開大低氮燃燒器SOFA風，降低SCR入口NOx濃度，減少噴氨量，控制氨逃逸在合格范圍內；調整鍋爐燃燒或增加負荷，提高SCR入口煙氣溫度；合理摻配入爐煤，降低煙氣硫份；加強空預器吹灰。
5.催化劑運行故障的處理
催化劑壓損過大，應啟動吹灰器及時吹掃、疏通，吹灰無效果，當SCR催化劑總阻力超過1.5KPa，應停運脫硝系統；催化劑效率降低、氨逃逸率高應減少尿素噴射量，降低脫硝效率運行；催化劑燒結應停運脫硝系統更換催化劑；在啟動、主燃料跳閘、更換燃料、大的負荷變動、停機時可能產生因為不完全燃燒或鍋爐故障而產生的油霧等易燃物，如果油霧、可燃物或煙灰落到催化劑上，進而粘附在催化劑上應停爐處理。
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