燃煤机组烟气脱硝供氨中断异常原因分析

北极星环保网讯:为了改善环境质量，降低污染物排放，减少大气中氮氧化物的排放，国家规定加快燃煤机组低氮燃烧技术改造及脱硝设施建设、单机容量20万千瓦及以上、投运年限20年内的现役燃煤机组全部配套脱硝设施。

某600MW燃煤机组脱硝系统运行中发生一起供氨中断导致烟气氮氧化物超标排放的环保异常事件。通过对异常发生时的相关操作、数据曲线分析，认为与异常机组共用同一氨站区的另一台机组进行氨气泄漏试验时系统未隔绝严密造成氨气用量短时间快速大幅增加是本次异常的直接原因。

同时备用设备维护不到位导致需要紧急投运时不能投运、液氨蒸发器液氨入口门不具备流量调节功能是导致异常发生的设备原因。生产人员对环保设备和相关试验重视不够、检查不认真，缺乏沟通是本次异常的管理原因，相关经验可为同类型环保设施运行提供借鉴。

随着国家环保部门对电力污染治理要求的不断提高，绝大部分燃煤电厂开始了大批量燃煤机组的环保改造，大批量环保设置的同时投运，现场生产人员缺乏运行经验、重视不够是近几年环保改造高峰期发生环保异常的主要原因之一。某发电公司利用大修机会对两台机组进行了锅炉脱硝改造。烟气脱硝系统运行期间，发生了脱硝系统供氨中断的异常，对其原因分析及解决过程做介绍如下。

1.设备及项目概述

1.1机组概述

某发电公司锅炉由哈尔滨电气集团下属锅炉公司制造，型号为HG-2023/17.6-YM4属于亚临界、单炉膛、一次中间再热、固态排渣、Π型半露天布置控制循环汽包锅炉。设计上未预留脱硝系统安装位置。

1.2SCR脱硝系统介绍

该发电公司脱硝系统采取选择性催化还原（SCR）法。还原剂采用纯氨（纯度≥99.6%）。采用电厂辅助蒸汽将液态纯氨进行气化，蒸发为气态的氨气与空气在氨/空气混合器中混合后,送达锅炉省煤器出口的烟气中，混合后的延期进入SCR反应器，SCR反应器采用高灰型布置。整套脱硝装置主要由SCR反应区和氨站区两个区域组成。该公司2台机组共用一个氨站区，每台机组单独设置SCR区。

本工程氨站区主要包括液氨贮罐、压缩机、液氨泵、液氨蒸发器及液氨缓冲器等主要设备，设备布置及系统流程示意图如图1：

本工程烟气在锅炉省煤器受热面出口处分成左右两侧烟道，每侧烟道中依次布置有脱硝SCR反应器、空气预热器、除尘器、引风机，在引风机出口两侧烟道汇合进入脱硫系统。脱硝系统在烟气进入SCR反应器前的烟道上设有氨注入的系统，烟气与氨气充分混合后进入催化剂反应，脱去NOx。

2．脱硝系统供氨中断异常过程

2.1异常前工况

公司1号机组正常运行，烟气脱硝系统正常运行；2号机组停运检修，烟气脱硝系统同步检修；氨站系统正常运行为1号机组供氨，氨站A蒸发器运行正常，A蒸发器水温设定值SP为80℃实际水温PV为79.5℃，，出口氨气压力0.36MPa，B蒸发器备用；1号机组烟气氮氧化物排放值达标排放（排放标准为100mg/Nm3）。

2.2异常过程及现象

某日09:54，辅控监盘人员发现液氨蒸发器A水温和氨气出口温度持续下降，立即手动开大液氨蒸发器A的蒸汽供汽调整门加大蒸汽供汽量，其水温和氨气出口温度仍持续下降，调整无效；

10:00，辅控运行人员将液氨蒸发器倒为B运行，发现液氨蒸发器B出口氨气不起压（就地压力表显示0.01MPa），立即通知就地人员检查；

10:05氨蒸发器A水温下降至59℃、氨气出口温度23.5℃，蒸发器跳闸保护动作，氨蒸发器A进氨阀自动关闭，1号机组脱硝SCR区供氨中断，烟气排放氮氧化物开始超标；

10：10就地检查B蒸发器出口氨气不起压原因不明，运行人员重新投入A蒸发器，调整各项参数正常，1号机组SCR区供氨恢复，烟气排放氮氧化物逐渐下降，恢复达标排放。

延伸阅读：

烟气脱硝用尿素水解的计算与中试

原因对策：脱硝喷氨格栅损坏原因与分析

煤粉分级火焰中喷氨脱硝的机理研究与工程应用