火電廠尿素法SCR脫硝系統(tǒng)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(tǒng)的運行特點、調(diào)整方法,、常見異常進行了總結(jié)和分析,。通過加強對脫硝系統(tǒng)的運行調(diào)整和合理維護，保障機組脫硝設備安全穩(wěn)定,、環(huán)保經(jīng)濟運行,。
一、脫硝系統(tǒng)簡介
大唐略陽發(fā)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(huán)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(chǎn)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(zhuǎn)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(diào)整注意事項
1.SCR出口兩側(cè)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(jié)垢，要停止尿素熱解系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng),，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(huán)和熱解系統(tǒng),，繼續(xù)向SCR反應器噴入NH3。
5.脫硝系統(tǒng)正常運行中,，低氮燃燒器和尿素熱解系統(tǒng)要配合使用,，在鍋爐燃燒穩(wěn)定、飛灰含碳量不明顯增加的情況下要盡可能發(fā)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(tǒng)運行異常時,，在鍋爐燃燒穩(wěn)定的情況下,，可以將低氮燃燒器的作用發(fā)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(xù)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(xù)增大尿素溶液噴射量，以保持SCR出口NOx在允許的范圍內(nèi),。
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(huán)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(xù)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(tǒng)常見故障及處理
1.發(fā)生下列情況之一時,，應立即中斷尿素噴射，停運脫硝系統(tǒng)：
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?；蚪o定值過髙,、過低；制粉系統(tǒng)方式變化,，燃燒區(qū)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(diào)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(tǒng)方式變化前,，提前調(diào)控尿素流量和NOx濃度設定,；熱解爐內(nèi)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(diào)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(diào)節(jié)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(tǒng),。
3.熱解爐電加熱器超溫
原因分析：
電加熱器內(nèi)部嚴重積灰,、結(jié)晶；熱解爐尾部或噴氨格柵結(jié)晶堵塞,。
處理方法：
提高一次風系統(tǒng)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(tǒng),，疏通熱解爐尾部或噴氨格柵結(jié)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(nèi),；調(diào)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(tǒng),；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(jié)應停運脫硝系統(tǒng)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(chǎn)生因為不完全燃燒或鍋爐故障而產(chǎn)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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