超低排放电站锅炉SCR脱硝装置的故障诊断及运行优化研究

摸底试验数据显示,A侧SCR出口NOx最大值为52.7mg/m3,最小值为23.7mg/m3,平均值为40.3mg/m3,相对标准偏差为22.2%;B侧SCR出口NOx最大值为51.6mg/m3,最小值为31.1mg/m3,平均值为36.8mg/m3,相对标准偏差为14.6%。

A侧最大逃逸氨浓度为12.1×10-6,最小为6.3×10-6,平均为8.9×10-6;B侧最大逃逸氨浓度达到12.6×10-6,最小为5.8×10-6,平均为10.2×10-6。NOx排放浓度能够达到超低排放要求,但逃逸氨超标严重。诊断试验中发现,通过调整喷氨均匀性,虽然能在一定程度上改善SCR出口NOx的排放均匀性,但无法消除大面积氨超标的现象,特别是在一些脱硝效率略低的位置,逃逸氨依然超标。

由此推断氨的大面积超标可能是由于催化剂的活性下降所致。后经与电厂人员了解,该机组催化剂已运行较长时间,初装2层已运行近七年,备用层也已运行一年半,因此催化剂活性不足导致性能不达标的可能性很大,试验数据的结论基本得到了印证。调整前后相关的对比情况如图14和图15所示。

图14调整前后SCR出口NOx分布对比

图15调整前后SCR出口NH3分布对比

3结语

根据上述实际案例可看出,喷氨诊断优化试验能够取得的效果与脱硝系统的设备情况直接相关：

（1）由于脱硝装置的非正常运行造成空预器、低温省煤器堵塞等问题的原因较为复杂,脱硝诊断优化试验在不同情况下所取得的效果不尽相同。

（2）当脱硝装置的设备情况较佳、缺陷较小或易于在线消除时,脱硝诊断优化试验往往能取得较佳的效果,脱硝装置出口NOx浓度分布的相对标准偏差能够调整至20%以内,且逃逸氨不超过3×10-6。

（3）当脱硝装置的缺陷较大且无法在线消除时,如严重的流场不均、催化剂活性不足和喷氨格栅结构缺陷等问题,诊断优化试验则难以取得预期的效果,仅能在一定程度上改善原有恶劣工况,此时优化试验的作用更多地体现为故障诊断,能够较为准确地判断、排查出引起脱硝装置性能下降的可能的原因,为业主采取有针对性的解决措施提供技术依据。

（4）建议电厂分两步进行脱硝诊断优化试验,检修前进行摸底试验和诊断调整试验,以分析现有装置存在的问题,检修期间进行有针对性的处理,检修后及时进行喷氨优化试验,调平脱硝出口NOx分布,并消除局部逃逸氨超标现象,降低空预器产生硫酸氢铵沉积的几率,提高机组运行的经济性。

文章作者：潘栋,李淑宏,景云辉,徐晓涛,舒凯,杨世极,牛国平

作者简介：潘栋（1975—）,男,甘肃临洮人,硕士,高级工程师,从事火电厂烟气脱硫、脱硝技术研究。E-mail:pandong@tpri.com.cn

信息来源：原文载于《中国电力》2017年第3期

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