2×300MW循环流化床锅炉SNCR脱硝系统优化运行及问题分析

北极星环保网讯:蒙西电厂2×300MW机组采用上海汽轮机厂生产的N300-16.7/538/538型300MW中间再热空冷凝汽式汽轮机，本装置是双缸、双排汽、空冷、中间再热、凝汽式汽轮机。2007年12月正式投入商业运行，2014年8月15日，#1、2机组完成循环流化床锅炉脱硝改造168小时试运投入运行。

1脱硝工艺概述

蒙西电厂为2×300MW循环流化床锅炉机组，脱硝系统采用SNCR技术，其原理是采用尿素溶液在锅炉旋风分离器内，吸收高温烟气的热量热解为氨（NH3），并于烟气中的氮氧化物（NOX）进行还原反应生成氮气（N2）和水（H2O）过程，我先介绍以下电厂脱硝系统主要运行参数：

1）脱硝效率在50%以上时，出口NOx在排放100mg/m3以下。

2）尿素储存箱尿素设计浓度50%。

3）混合器出口尿素浓度在4~8%。

4）稀释水泵流量在2.5~6t/h。

2、SNCR脱硝技术简介

1）尿素脱硝工艺(SNCR)被广泛推广的环保技术之一。

主要应用于各大、中型火力发电厂，并成为国内新建火电厂烟气脱硝推广工艺技术。

2）SNCR与SCR脱硝技术比较。

优点：投资少、无毒、无污染，还原剂不会产生爆炸，选址无特殊要求和防护等。

缺点：运行成本高，尿素消耗量大，脱硝效率相对较低，成本受季节影响较大等。

3脱硝NOx产生原因分析

1）燃料型。燃料组成成分及挥发份、热值、SO2含量的不同，对NOx产生影响较为明显，这里不做详细论述。

2）氧化型。在炉温变化不大情况下，锅炉过剩空气系数越大。NOx产生量越多，是NOx产生主要原因之一。

3）热力型。锅炉温度越高，炉内温度分布不均匀。NOx产生量越大，是NOx产生最主要原因。

4）催化剂型。蒙西电厂采用炉内干法---炉外湿法联合脱硫，炉内干法脱硫剂---石灰石是NOx催化剂，控制炉内干法--石灰石用量，可以减少NOx生成量。

4蒙西电厂脱硝系统存在问题分析

4.1脱硝自动设计不合理。

1）尿素输送泵、稀释水泵出口，混合器入口无压力测点。

2）尿素输送泵是变频电机，稀释水泵电机是工频电机，

3）尿素输送泵电机变频自动，跟踪稀释水泵出口门前压力。

4）脱硝尿素输送泵混合器调门跟踪净烟气NOx，稀释水泵混合器调门跟踪尿素输送泵流量，比例为1:4，当尿素输送泵混合器调门开大过程中，稀释水泵出口门前压力降低较明显，尿素输送泵电机频率降低，反之升高。

4.2炉内干法-石灰石脱硫Ca/S偏大，石灰石利用率偏低。炉内干法-石灰石脱硫自动不能投入，调整不及时，过剩石灰石造成NOx大量产生。

4.3炉内干法-石灰石系统运行稳定不好，石灰石-旋转给料阀不能实现自动调节。是造成NOx跟随炉温、石灰石加入量大幅波动。如：不下料、下料不均匀，石灰石旋转给料阀调节特性差等原因。

4.4炉内干法-石灰石脱硫反应是吸热反应过程。

1）石灰石从环境温度加热到与SO2反应温度。

2）炉内脱硫是热力型反应，需要吸收炉内热量。

4.5蒙西电厂脱硫、脱硝系统不是按照超净排放参数设计的。为了满足超净排放要求，启用炉内-干法脱硫，增加脱硝系统不稳定性和压力。

4.6脱硝尿素浓度配比不合理。机组长时间低负荷运行时，尿素浓度配比不合理，净烟气NOx长时间保持较低值运行，造成尿素溶液浪费。

4.7机组负荷变化率大。锅炉调整存在一定滞后性，炉温控制、过剩空气控制、炉内石灰石调节不及时，达不到与机组负荷变化同步，造成NOx大量产生，是造成尿素消耗量快速增加原因之一。

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