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某燃煤电厂SCR脱硝装置堵塞问题分析及改进

北极星环保网来源:华电技术 徐克涛 等2019/8/29 9:02:58我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:SCR脱硝 SCR脱硝工艺 SCR脱硝技术

北极星环保网讯:结合某电厂300MW机组脱硝装置运行实例,分析脱硝装置运行过程中整流装置、喷氨格栅、催化剂以及空气预热器等设备堵塞问题及其成因,并提出优化大灰滤网结构和布置、实行定期运行蒸汽吹灰器,调整声波吹灰器工作频次、及时清理选择性催化还原(SCR)脱硝装置各层及钢梁、导流板积灰、确保催化剂通道畅通以及更换积灰严重的催化剂等相应的优化改进措施,以提高SCR脱硝装置运行安全稳定性。可为防控和应对燃煤电厂SCR脱硝装置积灰提供参考。

我国的能源结构决定电力供应将长期以煤炭为主。国内已探明的无烟煤占煤炭总量的15%左右,因其低挥发分、不易着火的特点多适用于W形火焰锅炉。选择性催化还原SCR脱硝技术以其技术成熟、脱硝效率高等优点广泛应用于大型燃煤电厂。多数SCR脱硝装置采用高灰布置,在长期运行过程中,脱硝系统各个设备及下游空气预热器积灰堵塞问题往往难以避免。特别是基于W形火焰锅炉炉内温度高,火焰行程长,燃烧剧烈,省煤器出口烟气流场分布不均等燃烧特性,相关设备堵塞问题尤为严重。本文结合某电厂300MW机组脱硝装置运行实例,分析总结SCR脱硝装置各设备及下游空气预热器积灰堵塞问题以及应对措施。

1 某电厂SCR脱硝装置概述

西南地区某电厂300MW机组采用东方锅炉股份有限公司生产的自然循环锅炉,燃烧器布置于下炉膛前后拱上,W形火焰燃烧方式。采用SCR脱硝工艺、板式催化剂、液氨作为吸收剂,反应区主要由进出口烟道、导流板、均流装置、喷氨格栅、催化剂和吹灰装置组成。脱硝装置设计煤质及灰成分分析见表1,脱硝装置设计参数见表2。

由表1可知,脱硝装置设计煤质灰分为38%,飞灰质量浓度为45g/m3,烟气中灰分较大,存在积灰堵塞的风险。

由表2可知,设计入口NOx质量浓度为1100mg/m3,出口NOx质量浓度小于200mg/m3,NOx脱除量较大,液氨消耗量较高,同时考虑W形火焰锅炉的燃烧特性,进口烟道流场均匀性较差,存在局部区域氨逃逸量超标的风险。此外,脱硝装置设计烟气温度为380℃,机组低负荷运行时,运行烟气温度偏离设计值较大,反应器运行效果不佳,增大氨逃逸风险,同时加剧积灰堵塞问题的发生。

表1脱硝装置设计煤质和灰成分分析

微信图片_20190829085742.jpg

表2脱硝装置设计参数

微信图片_20190829085739.jpg

2 SCR脱硝装置及空气预热器堵塞问题

停机期间检查发现,脱硝装置堵塞问题主要发生在反应区的相关设施上,包括导流板和整流层、喷氨格栅、催化剂以及空气预热器等。

2.1导流板和整流层积灰堵塞问题

导流板和整流层是脱硝系统重要的气流均布装置,平衡反应器各处流场。如图1所示,脱硝装置进口导流板积灰严重,水平烟道处出现不同程度的积灰,且整流层积灰从碎灰网延伸至烟道顶部。整流装置出现积灰堵塞,脱硝系统流场将发生变化,偏离设计参数,严重影响脱硝装置的正常运行。

延伸阅读:

火电厂脱硝机组空预器堵塞原因及应对措施

SCR法烟气脱硝改造后基硫酸氢铵造成的空预器堵塞治理实践

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