電廠燃煤鍋爐氨逃逸的分析與控制
4.8AGC投入時,普遍變負荷速率較快。為了響應負荷的快速變化,燃料量變化太快,風粉配比不能保證脫硝入口NOx穩定。引起大幅波動。
4.9煙氣流場的不均勻,導致噴氨量與煙氣量不匹配。煙氣流速在煙道的橫截面各個位置不能均勻分布,尤其在煙道發生轉向后,各個部位風速不一致,會導致局部氨逃逸偏高。
4.10煙氣溫度變化幅度大。在低負荷時,煙溫下降。局部煙溫太低,會引起催化劑活性下降,從而引起氨逃逸升高。
4.11脫硝自調控制策略存在缺陷。測點反吹時,自調的跟蹤問題不能徹底解決。往往在反吹結束后,SCR出口NOx會有一個階躍,突然升高或突然降低,增加擾動和波動,增加氨逃逸。
4.12催化劑局部堵塞、性能老化。導致單層催化劑各處催化效率不同,為了控制出口參數,只能增加噴氨量,從而導致局部氨逃逸升高。
4.13由于SCR脫硝裝置處于煙氣的高灰段,氨逃逸表是利用激光原理測量,容易引起測量不準。測量技術不過關,不能準確反映氨逃逸情況,不能給運行一個有效的參考數據。由于原煙氣含灰量高達30-50g/m3,傳統的對射式氨逃逸分析儀無法穿透,并且由于鍋爐負荷的變化會導致光速偏移,維護量很大。而由于在較低溫度下(230℃以下),NH3和SO3會生成NH4HSO4,對于傳統的采樣管線抽取式氨逃逸分析儀的采樣管伴熱溫度不會超過180℃,所以在采樣管線中硫酸氫銨會快速生成,導致氨氣部分或全部損失,監測結果沒有實際意義。
4.14液氨質量差。由于液氨的腐蝕性和有毒性,檢測很不方便。一般液氨的檢測由廠家自己檢測。因此,對液氨質量缺乏有效監督。現場經常發生供氨管道濾網堵塞的現象。也會造成噴氨格柵噴氨量的不均勻。從而影響氨逃逸。
5降低氨逃逸的措施
5.1優化脫硝自調特性,將脫硝出口NOx控制在30~50mg/Nm3之間,防止調門開的過大,瞬間供氨量過大,導致氨逃逸升高。提高自調的適應性,保證在任何工況下都能滿足要求,將波動幅度控制到最小。尤其在大幅升降負荷和啟停制粉系統時。避免NOx長時間處于較低的狀態。
5.2優化脫硝測點反吹期間的控制策略。在自調邏輯中引入脫硝入口NOx前饋信號和凈煙氣NOx反饋信號。在反吹期間合理選擇被調量,比如可以用凈煙氣NOx作為臨時作為被調量。在反吹結束后,再切回原來的被調量,保證在反吹結束后NOx參數平穩,不出現大幅跳變,在反吹期間不需要人為干預。使自調投入率達99%以上。
5.3優化燃燒調整自調特性,在燃燒自調中考慮風粉自調對脫硝入口NOx的影響,使脫硝入口NOx在負荷波動和其他擾動下波動幅度最小,降低脫硝自調的難度。
5.4提高CEMS測點的可靠性。可以通過增加測點數量或者提高維護質量來提高測點的可靠性。盡量降低由于測點故障引起的自調功能失效時間。
5.5在脫硝系統畫面中增加反吹報警提示。比如“A側出口NOx反吹”、“B側出口NOx反吹”、“凈煙氣出口NOx反吹”。提醒值班員對吹掃期間參數的關注,防止自調失控,氨逃逸過高。
5.6合理調整反吹時間和時段。杜絕兩點和三點同時反吹。當由于反吹時間間隔不同出現同時反吹時,其中一點反吹時間自動提前或后延10分鐘,避免同時反吹。
5.7請高水平的電研院做煙道煙氣流場試驗,做到在任何負荷下,噴氨格柵斷面和催化劑斷面煙氣流速均勻。
5.8請高水平的電研院做燃燒優化試驗,做到在任何負荷下,噴氨格柵斷面前NOx均勻。比如:可以重新確定各負荷下的氧量控制范圍,降低脫硝入口NOx數值和波動幅度。可以增加鍋爐自動投切粉、自動啟停磨邏輯,判據除了引入氧量、負荷、粉量、煤量外,還可以引入脫硝入口NOx作為前饋,使鍋爐在大擾動的情況下,保證脫硝入口NOx變化最小。
5.9請高水平的電研院做煙道噴氨格柵均布試驗,做到在任何負荷下,噴氨格柵斷面噴氨均勻,與煙氣量匹配。提高噴氨格柵均勻性,利用網格法實時監控噴氨格柵的均勻性。應聘請有資質的試驗所每半年在線調節一次噴氨格柵均勻性。
5.10請高水平的電研院做催化劑性能測試試驗,做到在任何負荷下,催化劑后的NOx均勻。
5.11預防催化劑積灰。提高聲波吹灰氣源壓力;經常性的對氣源罐進行疏水;每次脫硝投入或是機組啟動開啟風煙系統前要先啟動聲波吹灰器;運行中也要檢查吹灰器工作正常。利用停備和檢修清理催化劑積灰,及時疏通堵塞的催化劑,更換老化的催化劑。清除噴氨噴嘴及供氨管道、閥門堵塞的現象。消除稀釋風系統堵塞的情況。
5.12更換落后的氨逃逸表。采用先進技術的氨逃逸表,定期校對,保證指示準確。
5.13控制脫硝入口煙溫在合理范圍,保證催化劑工作在最佳工作溫度。過高容易燒結,過低效率不高,容易中毒,失去活性。
5.14合理確定AGC響應速度。過高的響應速度,對電網也許是好事,但對電廠卻可能是災難。長期的負荷波動,給設備帶來交變應力,大大降低使用壽命。對于環保參數的控制也極為不利。因此,應兼顧電網和電廠的安全經濟運行,確定合適的變負荷率,而不是盲目追求高速度。經常看到有的機組在升負荷,而有的機組卻在降負荷,有的機組負荷在大幅度降低后,又快速升起。這都給電廠設備造成了不必要擾動,同時也帶來了安全隱患和經濟性下降。
5.15提高液氨質量,減少雜質,減少堵塞濾網、堵塞噴氨格柵分門的機會。
6結論
本文通過對燃煤電廠脫硝系統氨逃逸的分析,找出了影響氨逃逸的主要因素,并針對原因,提出了解決方案和措施。主要從以下幾個方面進行優化:
6.1一次系統的優化改造。如流場、噴氨設備的均勻性調整。燃燒器的改造。
6.2脫硝控制系統的優化。如自調系統的適應性和平穩性。測點的可靠性。自調策略的先進性和全面性。
6.3鍋爐燃燒調整的優化。燃燒自調系統對脫硝環保參數的兼顧和前饋。整個鍋爐設備的系統性優化。
本文來自于“2017年電力行業節能環保創新論壇”論文集
原標題:電廠燃煤鍋爐氨逃逸的分析與控制
責任編輯:任我行
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