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电厂脱硝优化运行
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1 电厂脱硝优化运行 石家庄良村热电有限公司,任文海、张卫芳 氮氧化物是造成大气污染的主要污染物之一,其对自然界的影响很大,大气中的氮氧化物污染物来源于 两个方面:一是自然源,二是人为源。人为排放绝大部分源于化石燃料的燃烧过程,随着社会经济发展水平 的提高而呈现增长趋势。氮氧化物即是硝酸型酸雨的基础,又是形成光化学烟雾、破坏臭氧层的主要物质之 一,具有很强的毒性,对人体、环境、生态的危害,以及对社会经济的破坏都很大。基于以上因素,大气环 境质量越来越受到各国的重视,我国政府有关部门也相继制定了控制 SO2 和 NOX 排放的相关政策与法规,特 别是对燃煤锅炉采取了更为严格的排放标准,要求新建电厂必须上脱硝装置才允许开工、建设、投产,最大 限度减少排放到大气中的 SO2 和 NOX 等致酸性物质,如何有效地消除 SO2 和 NOx 已成为目前环境保护领域值 得关注的重要课题。 我厂是 2X330MW 燃煤机组采用的是选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)是目前 国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术,还原剂是氨,采用陶瓷+TiO2 为基材,TiO2+V2O5 为触媒(催化剂) 。 当装置进口烟气中 NOX 的含量不大于 550mg/Nm3 时,保证脱硝装置出口烟气中的 NOX 含量不大于 135mg/Nm3。 氨气的制备工艺(见图一) ,分为液氨储存系统和制备系统,外购液氨通过液氨槽车运至液氨储存区,槽车与 液氨储存系统之间用液氨卸载臂连接,通过往复式液氨压缩机将液氨储罐中的气氨压缩后送入液氨槽车,利 用压差将液氨槽车中的液氨输送到液氨储罐中;液氨由液氨泵或旁路管输送至液氨蒸发器,经液氨蒸发器蒸 发成气氨后进入气氨缓冲罐内,气氨经管道输送至炉侧混合器内,与来自稀释风机的空气混合稀释后,进入 SCR 反应器。在 2011 年 4 月#1 机组投运,同年 8 月#2 机组投运,氨区一直运行正常,每小时液氨的用量大 概在 150——350 ㎏,2012 年 3 月发现氨气缓冲罐管道振动,经检查发现震源在缓冲罐,怀疑缓冲罐内有杂 质,遂对其进行排污并提高缓冲罐压力至 0.17Mpa 后缓冲罐恢复正常。2012 年 5 月运行过程中发现蒸发槽 A 气氨出口压力(压力测点在减压阀前)低与液氨入口压力 0.3Mpa 且还有恶化趋势,外供气氨压力小影响到机 组脱硝运行。2012 年 7 月对其拆开检查发现蒸发槽内底部有黑色、黏稠状、密度较轻的含油物质,上部气氨 出口管道及压力测点上有一层黑色物质(见图三) ,遂对其进行了清理,清理后投运设备恢复正常。出现此次 异常后,我们对原因进行了分析,我厂氨气制备系统为并联制,即两个蒸发槽共用一个缓冲罐,一个缓冲罐 供给两个机组使用,比正常的单元制(一对一)少一个缓冲罐。这样的设计方式在运行中是有弊端的,首先 不能保证两台蒸发器的气氨供应平衡。其次是单台蒸发器运行容易超负荷而导致液氨进入缓冲罐而引起管道 结霜或震动。蒸发槽底部未加装排污阀致使液氨在气化时将杂质带入缓冲罐,对此我们加强缓冲罐的排污。 2013 年 3 月#1、2 机组混合器气氨入口调整阀堵塞管径变细。拆开阀门检查(见图四) ,有白色物质。对于高 尘段布置的 SCR 脱销设备在锅炉的省煤器和空气预热器之间,其运行的安全性会直接影响到机组的可用率。 无论采取何种措施,设置了反应器旁路的安全性都要高于不设置反应器旁路的安全性。但是国家为了环保取 消了旁路,这就要在运行中采取各种其它措施,确保脱销设备安全、经济、和稳定运行。 液氨储存及气氨制备都是在密闭的环境下进行的,而且前期设备安装前已进行了彻底的清理、吹扫,蒸 发槽内出现杂质首先考虑是液氨出现问题。通过咨询厂家得知,液氨中杂质(见图二) :主要是压缩机油及有 机物,催化剂粉末,铁锈和水。目前工业制取液氨的方式主要是利用氢和氮在高温高压时在催化剂的作用下 合成得到的。其粗气中的组成杂质主要含有微量硫、水份、一氧化碳、氮气、氧气、铁杂质及其它机械杂质 和油等杂质。液氨中含有硫可通过脱硫装置脱除,含有的油份可通过活性碳吸附,含有的机械杂质可通过精

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