遵照國家環保部GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標準》要求，中電投河南電力有限公司下屬開封電廠2×600MW、魯陽電廠2×1000MW機組，相繼于2014年完成脫硝改造并投運，NOx排放均達到標準要求，但也曝露出一些問題，針對這些問題，我們組織相關部門和專業技術人員進行認真分析，提出了解決方法，達到了安全、經濟運行的目的。


系統簡介

四臺火電機組煙氣脫硝改造工程，均是由重慶遠達環保設計制造，采取選擇性催化還原(SCR)法來達到去除煙氣中NOx的目的，催化劑的型式采用國產蜂窩式，選用重慶遠達催化劑制造有限公司的產品。脫硝率不低于81%(NOx為標準狀態，6%含氧量，干基)，100%煙氣脫硝，裝置可用率不小于98%。

SCR反應器采用高灰型工藝布置(即反應器布置在鍋爐省煤器與空預器之間)，煙氣脫硝裝置SCR系統能在鍋爐煙氣溫度316～427℃條件下連續運行，煙道部分最大允許溫度為430℃，當煙氣溫度低于310℃時，噴氨跳閘。

脫硝系統均是兩臺機組共用一套液氨儲存與供應系統，外購液氨通過液氨槽車運至液氨儲存區，通過往復式卸氨壓縮機將液氨儲罐(2個)中的氣氨壓縮后送入液氨槽車，利用壓差將液氨槽車中的液氨輸送到液氨儲罐中;液氨經氨蒸發器(2個)蒸發成氣氨后進入氣氨儲罐(3個)，氣氨通過稀釋風機(每臺鍋爐2臺)稀釋后，分別經過兩臺機組的噴氨格柵送入SCR反應器(每臺鍋爐2個)。

按(NOX/NH3)1:1的比例噴入鍋爐煙氣中的NH3在SCR反應器中催化劑的作用下與煙氣中NOX按下述化學反應式進行反應，從而達到降低排煙中NOX含量的目的。

化學反應式如下：

4NO+4NH3+O2 → 4N2+6H2O

6NO2+8NH3 → 7N2+12H2O

6NO+4NH3 → 6H2O+5N2

脫硝裝置按入口NOx濃度500mg/Nm3(標準狀態，6%含氧量，干基)、處理100%煙氣量及81%脫硝效率進行設計。不設SCR反應器煙氣旁路。反應器入口煙道設置灰斗，出口煙道不設置灰斗。采用蜂窩式催化劑，按“2+1”模式布置，備用層在下。反應器層間高度不低于3.2米。

催化劑能滿足在煙氣溫度不高于427℃的情況下長期運行，同時催化劑應能承受運行溫度450℃不高于5小時的考驗，而不產生任何損壞。采用雙介質吹灰方式，即耙式半伸縮蒸汽吹灰器和膜片式聲波吹灰器。

每臺反應器催化劑布置9臺半伸縮耙式蒸汽吹灰器和15臺膜片式聲波吹灰器(包括備用層吹灰器數量)，單爐配2臺反應器共設18臺耙式蒸汽吹灰器和30臺聲波吹灰器，包含預留備用層吹灰器數量。在每個脫硝反應器進、出口安裝實時煙氣參數監測裝置，具有就地和遠方監測顯示功能。

脫硝設備年利用小時按6500小時考慮，運行小時按8000小時考慮。脫硝裝置可用率不小于98%。裝置服務壽命為30年。催化劑壽命從首次注氨開始到更換或加裝新的催化劑之前，運行小時數作為化學壽命被保證(Nox 脫除率不低于81%，氨的逃逸率不高于3ppm)不低于24000小時。催化劑的機械壽命不少于10年。在滿足NOx脫除率、氨的逃逸率及SO2/SO3轉化率的性能保證條件下，SCR系統具有正常運行能力。最低連續運行煙溫316℃，最高連續運行煙溫427℃。

脫硝還原劑采用液氨，根據GB 1838《重大危險源辨識》，該藥品屬于重大化學危險物品，其輸送、卸料、貯存和使用必須遵守《危險化學品安全管理條例》、《關于加強化學危險物品管理的通知》和GB15603《常用化學危險品貯存通則》及其他相關的國家標準與法規要求。

脫銷運行問題分析

脫硝還原劑液氨，無色，有強烈刺激味，有毒，屬重大危險源，輸送、卸料、貯存和使用均存在危險性，液氨在各個生產過程中均處在高壓狀態，有泄漏風險。在實際生產過程中曾發生過輕微泄漏，由于有毒特性，難于處理;

由于運行方式、燃用煤種、風量配比、環境溫度等因素影響，脫硝系統曾出現過50 % B—MCR工況，SCR裝置入口煙溫低造成噴氨跳閘，脫硝退出運行;

由于設計、安裝、選型等因素影響，脫硝系統曾出現過稀釋風流量低，噴氨跳閘，脫硝退出運行;

由于電網需要機組深度調峰，期間由于SCR裝置入口煙溫低，兩臺機組脫硝均退出運行，相應的液氨蒸發系統隨之停運。深度調峰結束后，兩臺機組同時投運噴氨，同時投液氨蒸發器，由于液氨中存在雜質形成泥堆積、緩沖罐容量小、液氨蒸發器出力小、氣氨系統管道長、氣氨壓縮特性、投運調整不同步，造成氣氨系統壓力反復振蕩，氣氨壓力達高、低限造成兩臺機組脫硝系統跳閘。

脫硝運行優化措施

一是根據液氨的有毒特性，嚴格按照有關法規，規范輸送、卸料、貯存和使用的各個相關過程，備足防護用品;制訂了液氨泄漏處理預案，并多次進行液氨泄漏演練，取得了良好的效果。

根據安健環理念，針對卸氨操作中出現的泄漏概率較高，專門制訂了液氨卸料規定，要求卸氨工作非必要情況下，必須白天上午進行，保證一旦出現泄漏后，有足夠的技術力量和時間進行消漏，必要時便于人員撤離和疏散。該規定已在實際卸氨過程中發揮過重大作用。

二是針對SCR裝置入口煙溫低造成噴氨跳閘，通過開啟送風機、一次風機熱風再循環，調整各層風配比、各層磨煤機出力、爐膛火焰高度，必要時適當增大氧量，并通過技術分析將SCR裝置入口煙溫跳閘值降低為305℃等方法，基本保證了機組在40 % B—MCR工況以上的可靠連續運行，滿足了實際運行需要。

三是稀釋風流量低曾多次造成脫硝系統跳閘，根據設計方案及現場安裝情況得出，稀釋風機出力不能滿足系統需要，為保證系統運行經測算，將稀釋風流量低定值降低至6300Nm3/h。各機組在今年的超潔凈排放改造中，相繼更換了更大出力的稀釋風機，徹底解決了該問題。

四是機組深度調峰造成脫硝系統停運，對省調機組開封電廠影響很大。為避免兩臺機組投運噴氨時相互擾動，深度調峰結束后，采用兩臺機組一前一后退出深調，錯開投運噴氨，在一定程度上降低了氣氨系統振蕩，保證了噴氨及時投入。通過運行方式調整，降低了噴氨投運最低負荷;今年超潔凈排放改造，更換了大容量液氨蒸發器，基本解決了該問題。

針對液氨泥堆積問題，機組超潔凈排放改造期間，進行了一次液氨泥清理，解決了液氨泥堆積問題，也給以后的運行調整積累了經驗。

通過長期的運行積累，我們對運行中出現的問題進行認真分析，提出了符合機組安全經濟運行的有效措施，并通過調整試驗，提高了脫硝系統的負荷適應性;合理的技術改造、科學的組織措施和方案、精心細致的操作是機組脫硝系統可靠運行的安全保障。

(來源：微信公眾號“中國水泥備件網”ID：cement_365)