优化燃煤机组脱硝系统运行控制

优化燃煤机组脱硝系统运行控制

徐仁刚

盐城发电有限公司 江苏盐城 224000

摘 要：针对该公司脱硝工程改造后，脱硝系统运行数据异常、自动调节不能投入、喷氨用量大、出口NOx浓度波动大等情况造成辅机电耗高、NOx排放超标，该公司生产专业技术人员从脱硝系统运行多方面分析出影响脱硝效率和可靠性的原因，并结合该公司的设备结构特点和运行特性，采取有效措施，解决了脱硝系统运行控制的可靠性问题，保障了烟气NOx指标达标排放和经济效益。

关键词：NOx浓度 运行控制 排放 措施 可靠性

0 引言

2017年江苏省环保厅下发了《2017年度燃煤机组环保电价考核情况分析交流》的明确规定。要求燃煤机组环保设施必须运行正常，确保污染物达标排放。

该公司在2017年11月脱硝工程改造后，脱硝系统运行发生异常情况，造成辅机电耗高，还产生了NOx排放超标的环保考核。经过各专业技术人员的努力探索，终于优化了锅炉脱硝系统运行控制，确保NOx达标排放。

一、该公司脱硝系统的基本介绍及NOx排放超标情况介绍

该公司脱硝系统采用选择性催化还原（SCR）脱硝工艺，烟气脱硝系统主要由脱硝反应系统和脱硝还原剂制备系统两部分组成，采用液氨作为还原剂，纯度为99.6%。

该公司NOx排放超标及异常情况的数据统计，如表1所示。

二、影响脱硝系统运行控制的分析

影响燃煤机组脱硝系统运行控制，造成脱硝系统运行异常的主要方面有参数调整方法、设备环境及维护工作、设备特性、人员素质等因素。

表1 该公司NOx排放超标情况统计表

调整方法主要针对以下参数：反应温度、氨氮摩尔比、烟气NOx浓度、颗粒尺寸和飞灰特性、烟气流量、氨气与烟气的混合效果等。

⒉设备环境及维护工作

⑴设备所处环境的好坏直接影响到设备的正常运行，表计反应的真实性。设备运行不正常，表计反应不真实，直接影响运行人员的操作调整。只有加强SCR系统现场设备的维护工作，保持CEMS小室温度在恒定状态，确保设备所处环境舒适，工作正常。

⑵天气变化对设备运行有较大影响，夏季多雷雨天气，特别是暴雨时，易引起SCR系统表计异常，冬季极寒天气，环境温度较低，易造成仪用气系统故障，影响SCR系统的调节门、气动门工作不正常。⑶设备表计长期运行需定期维护和标定，表计在线维护标定时数据失真，给运行人员调整造成干扰，容易引发误判断。

⒊设备特性

设备表计故障对设备运行有较大影响，设备表计故障表现在环保数据中断，程序出错、通讯网络故障；表计异常波动、采样探头堵塞。脱硝环保数据上传，程序出错、通讯网络故障对设备环保指标也有影响；非人为原因产生环保指标异常，需检查环保数据上传。

⒋人员素质

人员技术业务能力对设备运行起到关键作用。

三、优化燃煤机组脱硝系统运行控制的措施

为了保证脱硝系统的安全、经济稳定运行以及满足NOx的排放标准,该公司结合设备特点和运行特性采取如下措施：

⑴制定了《#10、11炉脱硝运行注意事项》、《#10、#11机组启动控制NOx日均值的技术措施》、《锅炉超低排放改造运行优化措施》、《锅炉超低排放运行知识讲座》等技术措施，指导现场操作调整，保证技术措施正确完善执行。

⑵加大技术培训力度，使运行人员熟悉SCR喷氨自动调节系统各参数的逻辑关系与优化措施。完善考核奖惩制度，加强人员工作责任心。完善CEMS烟气分析仪标定技术措施，

⑶加强了SCR系统现场设备的维护工作，保持CEMS小室温度在恒定状态，确保设备所处环境舒适，工作正常。

⑷对所属设备采取防冻防雨的保护措施，加强仪用气系统的检查维护，并制定了异常情况处理预案。

⑸运行中发生异常情况，如锅炉主设备跳闸等影响脱硝系统的投入，加强了对烟囱入口、SCR出口NOX瞬时值及半小时均值的监视，脱硝系统参数出现报警信号后，及时查找原因并加以消除，必要时减小设定值以保证小时均值达标。

⑹《江苏省燃煤发电机组环保电价及环保设施运行监管实施细则》规定脱硝系统50%额定及以下负荷段算机组启停阶段，检查机组并网后，负荷加至50%额定及以下负荷时，加强燃烧调整，提高炉膛烟气温度，将SCR入口烟气温度提高到300℃以上，在该小时的四十分钟后及时投入脱硝装置，并增加负荷50%额定负荷以上，确保下一个小时内NOX小时均值合格。

⑺机组启动、正常运行中做到以下几点：

①监视好烟气温度及其波动范围,根据SCR系统生产厂家提供的运行温度参数,调整好反应温度区间,加强燃烧调整,控制反应温度在正常范围内；②必须加强对各系统、设备的巡回检查以及DCS画面各参数的监视，发现缺陷及时联系处理，发现参数超限及时调整；③控制合理的NOx折算值来调节氨氮摩尔比；④严格控制氨的逃逸率；⑤控制好SCR反应器前后压差,选择合理的吹灰频率；⑥保证合理的吹灰频数和吹灰质量。⑦加强制粉系统调整,保证煤粉细度；⑧高负荷，烟气流量较大时,防止反应不充分,必须加强氨/空气稀释比的调整,防止喷氢量过高引起供氨快关阀动作。

⑻检修人员必须做好对脱硝设备的维护、保养工作，及时对化剂进行维护清理。

⑼加强设备的整改与维护，保证设备的可靠性提高，同时完善CEMS标定的步骤与程序，运行人员与检修人员密切配合，防止标定产生的异常。

四、结论

通过以上措施的实施，该公司解决了脱硝系统自动调节不能投入、喷氨用量大，烟囱出口NOx浓度波动大的可靠性问题，提高了机组经济性、安全性完成优化燃煤机组脱硝系统运行控制的预定目标。

表3 该公司2020年3月-2020年8月#11炉用氨量数据统计表

参考文献：

[1] 高清平，丁泽宇．电站锅炉选择性催化还原烟气脱硝技术的应用[J]．山西电力.2008（04）．

[2] 蒋文举．烟气脱硫脱硝技术手册（第二版）[M].北京：化学工业出版社，2012．

[3] 马风哪，程伟琴．国内火电厂氮氧化物排放现状及控制技术探讨[J]．广州化工.2011（39）．

^{作者简介：}

^{徐仁刚（1978—），男，江苏盐城，工程师，从事电力生产及调度。}