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1概述

潮州發(fā)電廠2號(hào)鍋爐型號(hào)HG-1900/25.4-YM4，是哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司引進(jìn)三井巴布科克能源公司（MB）的鍋爐技術(shù)，進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造的。鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運(yùn)行帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)的本生（Benson）直流鍋爐，單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼架、全懸吊結(jié)構(gòu)、π型布置。鍋爐為露天布置。

鍋爐設(shè)計(jì)煤種為神府東勝煙煤，校核煤種為山西晉北煙煤。鍋爐燃燒器采用30只低氮氧化物軸向旋流燃燒器（LNASB）前后墻布置、對(duì)沖燃燒，配有6臺(tái)HP963中速磨直吹式制粉系統(tǒng)，B-MCR工況下5臺(tái)運(yùn)行，一臺(tái)備用。鍋爐以最大連續(xù)負(fù)荷（即BMCR工況）為設(shè)計(jì)參數(shù)，在機(jī)組電負(fù)荷為661.9MW時(shí)鍋爐的最大連續(xù)蒸發(fā)量為1900t/h。

#2鍋爐脫硝SCR采用垂直煙道三層設(shè)計(jì)，脫硝SCR前的取樣測(cè)點(diǎn)安裝在省煤器后噴氨格柵前的垂直煙道，煙道截面積14500*3000mm，水平安裝單點(diǎn)氮氧化物、O2測(cè)量取樣探頭；脫硝SCR后的取樣測(cè)點(diǎn)安裝在SCR反應(yīng)區(qū)后空預(yù)器前水平煙道，煙道截面積為12550*3500mm，垂直安裝單點(diǎn)氮氧化物、O2測(cè)量取樣探頭，單路煙氣取樣探頭直接插入煙道內(nèi)長(zhǎng)度1500mm。

2氨逃逸率高的危害

在SCR煙氣脫硝工藝中，氨逃逸率的控制至關(guān)重要。因?yàn)槿绻刂撇缓?，不僅使脫硝成本增加，而且機(jī)組安全運(yùn)行也受到威脅。其危害性主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（1）鍋爐尾部煙道及空氣預(yù)熱器換熱面腐蝕積灰堵塞。

（2）由于兩臺(tái)空預(yù)器堵塞后阻力不同，造成低負(fù)荷、低煙氣量時(shí)引風(fēng)機(jī)發(fā)生搶風(fēng)現(xiàn)象，造成爐膛負(fù)壓大幅波動(dòng)，危機(jī)機(jī)組安全運(yùn)行;同時(shí)由于空預(yù)器的堵塞不均勻，引起一、二次風(fēng)壓和爐膛負(fù)壓周期性波動(dòng)嚴(yán)重時(shí)可能由于空預(yù)器堵塞機(jī)組被迫停運(yùn)檢修。

（3）催化劑中毒。在SCR脫硝工藝中，盡管二氧化硫氧化成三氧化硫的轉(zhuǎn)化率較低，二氧化硫在SCR催化劑表面還是有可能氧化成三氧化硫，在較低溫度下三氧化硫與氨氣結(jié)合成的硫酸氫銨或硫酸銨附著在催化劑表面，催化劑反應(yīng)性能下降。

3氨逃逸率高的原因

氨逃逸率，一般來(lái)說(shuō)，為SCR脫硝工藝出口，未參與還原反應(yīng)的NH3與出口煙氣總量的體積占比，一般計(jì)量單位為ppm,如果用質(zhì)量占比，為mg/m3，也叫氨逃逸濃度。在SCR脫硝工藝過程中，氨逃逸率高的原因主要有：

一、脫硝煙氣流場(chǎng)不均勻，造成局部噴氨量過大引起逃逸率偏高;

二、催化劑中毒后，催化劑反應(yīng)性能下降，使得脫硝過程中噴氨過量;

三、機(jī)組在網(wǎng)長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行SCR系統(tǒng)入口溫度偏低，導(dǎo)致反應(yīng)轉(zhuǎn)化比例偏低，存在氨消耗量偏大。

另一方面也由于低負(fù)荷時(shí)風(fēng)量偏低，流場(chǎng)不均也進(jìn)一步擴(kuò)大了硫酸氫氨的沉積區(qū)域;

4氨逃逸率高的治理

4.1流場(chǎng)不均。

潮州電廠#2鍋爐SCR采樣系統(tǒng)采取入口單點(diǎn)出口多點(diǎn)的方式，已SCR系統(tǒng)出口氮氧化物為調(diào)整目標(biāo)。由于煙道煙氣流場(chǎng)不均勻及取樣探頭插入煙道內(nèi)的長(zhǎng)度較短，對(duì)于入口大截面的煙道取樣代表性較差。

根據(jù)我公司委托廣東省電力科學(xué)研究院專門對(duì)#2脫硝出入口測(cè)點(diǎn)進(jìn)行的是否具有代表性的實(shí)驗(yàn)報(bào)告數(shù)據(jù)顯示結(jié)果看，各個(gè)測(cè)點(diǎn)斷面煙氣流場(chǎng)存在不均勻的情況，為了更加準(zhǔn)確進(jìn)行煙氣取樣，在調(diào)研相關(guān)同類型電廠后，經(jīng)過各專業(yè)充分討論、研究決定對(duì)脫硝前后煙氣取樣系統(tǒng)進(jìn)行多點(diǎn)取樣改造。

另外，目前我公司脫硫和脫硝出口氮氧化物偏差較大，因考慮到脫硫出入口和脫硝出口使用的儀表為不同廠家，有不同的測(cè)量原理，有可能也是造成這種偏差的原因，因此在進(jìn)行此項(xiàng)多點(diǎn)取樣裝置改造過程中，在脫硫出入口各增加一套與脫硝系統(tǒng)儀表相同的測(cè)量裝置，對(duì)測(cè)得脫硫出入口參數(shù)的結(jié)果與脫硝出口的參數(shù)進(jìn)行比對(duì)。

在借鑒同類型電廠對(duì)環(huán)保參數(shù)進(jìn)行多點(diǎn)取樣改造成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我公司#2鍋爐SCR系統(tǒng)出入口煙道及煙氣取樣設(shè)備實(shí)際情況，選在煙氣流場(chǎng)相對(duì)穩(wěn)定區(qū)域，用網(wǎng)格法在脫硝出入口原CEMS取樣點(diǎn)所在截面進(jìn)行煙氣多點(diǎn)取樣，使測(cè)量更有代表性。（詳見技術(shù)措施及附圖）。

在進(jìn)行SCR系統(tǒng)入口采樣改造之后，方案實(shí)施后預(yù)期達(dá)到的效果：在脫硝退出情況下，脫硝和脫硫出入口氮氧化物測(cè)量偏差在合理范圍內(nèi)；在脫硝投入情況下，脫硝和脫硫出口氮氧化物偏差在合理范圍內(nèi)；脫硝出入口環(huán)保參數(shù)測(cè)量值與有資質(zhì)單位如廣東省電力科學(xué)研究院、廣東省環(huán)保局、潮州市環(huán)保局等用網(wǎng)格法測(cè)得的結(jié)果偏差在合理范圍內(nèi)。

4.2催化劑中毒

為防止噴氨過量導(dǎo)致催化劑中毒，在鍋爐運(yùn)行中應(yīng)進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整。

（1）通過燃燒控制脫硝入口氮氧化物值不要過高，嚴(yán)格控制脫硝入口氮氧化物濃度不超過450mg/Nm3。因空磨通風(fēng)時(shí)脫硝入口氮氧化物濃度會(huì)快速升高，在同樣三氧化硫濃度下，脫硝入口氮氧化物濃度越高，硫酸氫銨露點(diǎn)溫度越高，為防止硫酸氫銨生成，禁止磨煤機(jī)長(zhǎng)時(shí)間空磨通風(fēng)；

（2）制脫硝出口氮氧化物值不要過低，防止噴氨過量。負(fù)荷穩(wěn)定時(shí)#2爐脫硝出口氮氧化物自動(dòng)調(diào)節(jié)定值設(shè)定90mg/Nm3，負(fù)荷變動(dòng)或啟停磨時(shí)可手動(dòng)下調(diào)脫硝出口氮氧化物自動(dòng)調(diào)節(jié)定值，設(shè)定值#2爐一般不應(yīng)低于60mg/Nm3，工況穩(wěn)定后應(yīng)及時(shí)回調(diào)至正常，防止過量噴氨。

嚴(yán)格控制脫硝SCR出口煙氣中氨氣逃逸率平均值＜3ppm。當(dāng)氨逃逸顯示偏高＞1ppm時(shí)，適當(dāng)提高氮氧化物定值，但控制脫硫出口折氧前、后氮氧化物濃度不超100mg/Nm3；

（3）入爐煤平均硫份控制0.5%以下，低負(fù)荷時(shí)控制入爐煤硫份0.45%以下，以降低硫酸氫按的生成幾率。

（4）低負(fù)荷期間，注意飛灰含碳量不要過高，注意燃燒配風(fēng)調(diào)整，防止燃燒不完全，造成空預(yù)器沉積煤粉。

（5）鍋爐投油期間要注意鍋爐燃燒調(diào)整和就地油槍看火檢查，發(fā)現(xiàn)著火不好應(yīng)及時(shí)調(diào)整，火檢好轉(zhuǎn)盡快退出，投油期間保持空預(yù)器連續(xù)吹灰。

4.3 SCR系統(tǒng)入口溫度偏低。下圖是脫硝效率與SCR系統(tǒng)入口溫度的關(guān)系。

目前在網(wǎng)火電機(jī)組利用小時(shí)數(shù)大幅降低，機(jī)組長(zhǎng)時(shí)間低負(fù)荷運(yùn)行是普遍狀況。當(dāng)鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，SCR系統(tǒng)入口溫度顯著下降，從該圖可以看到因?yàn)榇呋瘎┗钚韵陆翟斐傻趸镛D(zhuǎn)化效率偏低，另一方面過量噴入的氨氣還會(huì)與三氧化硫生成硫酸氫銨吸附在催化劑表面造成催化劑中毒進(jìn)一步加深。

針對(duì)此類情況及日益嚴(yán)苛的環(huán)保控制要求，#2爐進(jìn)行了SCR系統(tǒng)省煤器旁路加裝改造，省煤器旁路煙氣擋板采取兩個(gè)調(diào)節(jié)擋板，來(lái)調(diào)節(jié)兩側(cè)熱煙氣與省煤器出口的冷煙氣比例。鍋爐負(fù)荷越低，擋板開度越大。目前來(lái)看基本能維持SCR系統(tǒng)入口溫度在300℃以上，能達(dá)到預(yù)期效果。

5總結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，SCR脫硝技術(shù)作為較為成熟的脫硝技術(shù)在理論方面已比較完善，但在實(shí)際的運(yùn)行過程中仍存在相應(yīng)的問題。氨逃逸率高作為同類型鍋爐運(yùn)行中存在的普遍問題應(yīng)加以重視，了解氨逃逸率高的原因，做好應(yīng)對(duì)及整改措施，杜絕氨逃逸率高引發(fā)的鍋爐限負(fù)荷或停爐故障的發(fā)生。