论文660MW锅炉脱硝系统异常原因分析与防范措施是适合不知如何写原因分析方面的相关专业大学硕士和本科毕业论文以及关于原因分析论文开题报告范文和相关职称论文写作参考文献资料下载。
摘 要：电厂脱硝系统热解炉尿素结晶会导致整个脱硝系统无法正常运行,存在环保指标超标排放的风险.本文根据锅炉烟气脱硝系统运行过程中遇到的实际问题,从运行角度分析了脱销系统异常原因,提出防范措施,以期对以后再出现类似情况作出正确的处理,确保环保指标达标排放.
关键词：脱硝系统；热解炉；尿素结晶；原因分析与防范措施
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.24.183
1 #8机脱销系统简介
华电国际十里泉发电厂#8机组为东方电气集团公司最新生产的28MPa/600℃/620℃高效型超超临界燃煤抽凝供热发电机组,锅炉型号为DG2002/29.3-Ⅱ13 型,为东方锅炉厂的高效超超临界变压运行直流炉,一次再热、单炉膛、前后墙对冲燃烧方式,尾部双烟道结构,平衡通风、半露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉.采用三分仓容克式空气预热器, 制粉系统采用ZGM95G-Ⅱ型中速辊式磨煤机正压直吹冷一次风机系统.
2 尿素热解技术简介
尿素制取氨通常有两种方法：热解和水解.水解法是将尿素以水溶液的方式进行分解.热解法是指通过快速加热使雾化后的尿素溶液分解而获得NH3的技术.热解法在合适的条件内,反应完全,不易产生中间聚合物堵塞管道,喷入烟道的氨气混合物温度约为300度,对SCR入口烟气温度的影响很小.相比水解法,热解法更具有在工程应用中的优势,比如抗腐蚀性更好、不易发生堵塞等.
3 事件经过
2017年5月6日15：50,#8机组运行人员发现脱硝出口NOx含量由40mg/Nm?开始升高,热解炉出口温度降至350℃以下,辅助加热器间断性跳闸,脱硝稀释风量由7400Nm?/h逐渐下降,风压由8.9kPa逐步升高.为防止脱硝NOx排放不超标,继续增加尿素溶液投入量,脱硝NOx出口含量仍继续升高,热解炉出口温度继续下降.立即通知检修检查.同时降低负荷运行,停止D磨煤机,增大上部燃尽风挡板开度,脱硝入口NOx含量由400mg/Nm?下降至243mg/Nm?,脱硝出口NOx含量由173mg/Nm?逐步下降至46mg/Nm?.
为了尽快恢复脱硝正常运行,尝试采取减小尿素溶液喷入量,用热风慢慢热解掉炉出口管道尿素结晶的方法,进行处理.18：30脱硝热解炉出口温度由251℃开始明显上升,18：46稀释风量由2600Nm?/h逐步升高,风压逐步减小,20：15分恢复正常,20：30机组恢复正常运行方式.
4 原因分析
#8机组脱硝热解系统为东方锅炉厂配套,共设置A-G共7只喷,在上面一层中心设置A喷,简称为大喷.下面一层沿圆周方向均匀设置B-G 6只喷,简称为小喷.自#8机组投运以来,脱硝大小喷系统均频繁发生堵塞或流量低缺陷引起热解系统异常.
经查询尿素热解制氨相关资料得知,当温度低于 360℃时,尿素分解不完全就会产生中间聚合物并逐步堵塞热解室下部出口管.因热解炉内温度降低,使被雾化的、液态的尿素体得不到良好汽化、热解,使部分尿素液滴被热解炉内流动的气体带到温度更低的热解炉内壁上,从而产生结晶、结晶体被附着在了热解炉的内壁上.
（1）尿素结晶体形成原因.11：46 A大喷投用,B、C、D、G 4只小喷尚未退出,造成脱硝热解炉出口温度突降至350℃以下,对脱硝热解炉内温度场形成扰动,并造成了部分尿素溶液不完全分解形成结晶体,瞬间使稀释风量突降.之后的“继续增加尿素溶液投入量”和“手动解除辅助电加热器自动”两个操作,恶化了热解炉内的环境,特别是13：20和13：39两次因脱硝出口NOx增大发生的A大喷流量突增（13：20 A大喷流量突增至1.04m?/h）,再次生成了尿素結晶体（稀释风量和风压突变）.热解炉内环境的恶化,尿素结晶体不断生成,在稀释风的携带下,逐渐堵塞在热解炉出口管道或者喷氨手动门处,通流面积逐渐减小,从而造成了脱硝热解系统异常,主要表现在稀释风量低且热解炉出口温度低.
（2）尿素液体雾化效果差.因雾化气体（压缩空气）压力低、气液比不当、喷堵塞、变形等因素影响,使尿素喷出口的尿素雾化效果差、液滴过大,在设计停留时间内尿素分解不完全,从而生成中间聚合物沉积在热解室内壁并逐步堵塞下部出口管.
（3）稀释风量低的原因.热解炉内的气流工况发生较大变化,或结晶体随时间的增长、长大到一定程度后,在自重或扰动的作用下产生脱落.因热解炉出口管道自热解炉出口端的最低点接出,故极易导致出口管道的堵塞,引起系统通风量大幅降低,严重影响脱销系统的正常运行.
5 防范措施
（1）加强对脱硝出口NOx的监视,在脱硝出口NOx排放的调控上要超前预控,对脱硝热解炉尿素及冲洗水的喷入量要尽量缓慢调整,避免热解炉温度突变造成尿素溶液不能完全热解产生结晶体.要把辅助电加热始终保持在自动状态,把热解炉出口温度低于350℃辅助电加热自动启动提高至360℃.
（2）加强尿素品质管理.对每批次尿素进行抽检化验,确保尿素品质符合要求,避免因其品质不合格造成尿素喷堵塞,同时降低尿素溶液配制浓度,从55%降至至50%,对配制浓度每天进行化验,确保其浓度在50～52%范围内.
（3）加强对脱硝热解系统测点的检查校核,确保测点准确可靠；在脱硝热解系统监视画面上增加脱硝喷雾化压缩空气压力的监视数据.
6 结束语
（1）通过对尿素热解过程中相关运行参数的查询比对,同时通过借鉴相关文献资料中关于烟气脱硝反应过程及反应机理的分析,基本确定了我厂尿素热解系统中沉积物的形成原因.
（2）尿素热解炉内的反应温度直接影响着热解产物的生成,作为沉积物生成的主要因素,我们需从管理层面进行严格要求,确保热解炉的工作温度.同时,通过对尿素溶液、雾化空气流量、尿素喷的定期检查和缺陷的及时处理等手段来保证脱硝热解炉的安全稳定运行.
参考文献：
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[2]陈进生.火电厂烟气脱硝技术-选择性催化还原法[M].北京中国电力出版社,2008.
作者简介：刘拥军（1973-）,男,山东滨州人,工程师,从事发电厂运行调度及安全经济运行研究方面的工作.
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参考文献：
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