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本文首先介紹了某廠新改造的選擇性催化還原脫硝工藝(SCR)和選擇性非催化還原脫硝工藝(SNCR)混合工藝法脫硝系統(tǒng)，作為西北首例采用此種脫硫工藝的電廠，介紹了其優(yōu)越性、基本原理及可能存在的問題。同時從一次典型的因?yàn)槊撓跸到y(tǒng)的不正常運(yùn)行引起的空預(yù)器堵塞事故談起，針對當(dāng)時的運(yùn)行情況進(jìn)行取證分析，得出造成事故的原因，進(jìn)而根據(jù)脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行特點(diǎn)對現(xiàn)行的脫硝系統(tǒng)建立動態(tài)模型，充分考慮燃燒時的各種變量對于脫硝系統(tǒng)的影響，本著兼顧經(jīng)濟(jì)性和安全性的原則，分別對各種擾動對于脫硝效率以及氨氣逃逸率的影響進(jìn)行的比較深入地探討，得出相關(guān)擾動因素，如脫硝設(shè)備、脫硝噴槍、脫硝噴嘴、脫硝工藝等等因素對于脫硝系統(tǒng)整體反應(yīng)的影響的程度。從而提供了一種對于脫硝運(yùn)行的分析手段和方法，并對于脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行提出一系列整改措施，取得了很好的效果，顯著地改善了脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行狀況 ，極大的降低了企業(yè)脫硝運(yùn)行成本，使得機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性及安全性均有明顯改觀。對其他電廠脫硝系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)及安全運(yùn)行有廣泛借鑒和指導(dǎo)作用。 1 某廠脫硝工藝簡介
 
為了滿足某廠擴(kuò)建工程#1、#2機(jī)組節(jié)能環(huán)保要求，降低煙氣中NOX物的排放濃度，某廠于2011年3月起開始對300MW機(jī)組施行脫硝裝置建設(shè)改造。
 
SNCR反應(yīng)的基本原理：
在800～1250℃范圍內(nèi)，尿素還原NOx的主要反應(yīng)為： SCR裝置脫硝反應(yīng)原理：
     煙氣和氨與稀釋水的混合物在經(jīng)過SCR裝置的蜂窩式催化劑層時，煙氣中的NOx和NH3、空氣中O2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成無污染的N2和H2O。其反應(yīng)方程為：
 
SNCR常用于鍋爐爐膛，將NOx排放量降至大約200mg/Nm3。用爐內(nèi)SNCR系統(tǒng)的還原劑制備、稀釋、噴射、控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，加裝煙氣尾部脫硝裝置（SCR）,組成SNCR/SCR聯(lián)合脫硝工藝。此本文介紹的是西北首例采用SCR與SNCR混合工藝法脫硝作為脫硝工藝的電廠。
 
2 從還原劑的使用量談脫硝系統(tǒng)運(yùn)行面臨的問題
 
2.1 脫硝效率差
 
某廠1號機(jī)組，鍋爐系統(tǒng)采用尾部煙道布置的三分倉空氣預(yù)熱器系統(tǒng)，2011年9月17日前后，空預(yù)器運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中尾部煙道B側(cè)空預(yù)器前后差壓持續(xù)增大，包括一次風(fēng)風(fēng)道，二次風(fēng)風(fēng)道以及煙氣通道前后差壓持續(xù)增大。1號爐被迫分別進(jìn)行A、B側(cè)的單邊運(yùn)行，對空預(yù)器進(jìn)行沖洗，之后每間隔數(shù)月就會發(fā)生空預(yù)器差壓不斷增大接近臨界值的情況，以某次堵塞前的統(tǒng)計數(shù)據(jù)為例，扣除負(fù)荷變化對于空預(yù)器前后差壓的影響，僅僅取每天中午13：00機(jī)組負(fù)荷基本固定時圖紙進(jìn)行統(tǒng)計，可見空預(yù)器差壓變化長期趨勢如圖2.1。
 
由于最早空預(yù)器一次風(fēng)壓差測點(diǎn)量程只能達(dá)到2.0，因此最后三天實(shí)際測量值是超過2.0的，自此，引起了運(yùn)行人員的高度重視，并向上匯報。同時發(fā)現(xiàn)A、B側(cè)引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)喘振，A、B側(cè)一次風(fēng)機(jī)出現(xiàn)搶風(fēng)現(xiàn)象，結(jié)合圖一的空氣預(yù)熱器前后差壓增大的現(xiàn)象，推斷為空預(yù)器堵塞，遂停止B側(cè)空預(yù)器尾部煙道運(yùn)行，1號路倒半邊運(yùn)行，對空預(yù)器進(jìn)行清灰處理。在清理過程中，清理出質(zhì)地堅硬物體如圖2.2：經(jīng)外送化驗(yàn)主要成分為飛灰和硫酸氫氨形成的混合物。
 
2.2 脫硝效率不穩(wěn)定
 
2.3 還原劑使用量大
 
3 事后采取的優(yōu)化運(yùn)行措施及運(yùn)行情況
 
3.1 采取的優(yōu)化運(yùn)行措施
 
為保證脫硝系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，并且給予以上對脫硝系統(tǒng)模型的討論，特制定以下技術(shù)措施，并且隨著脫硝運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，逐步完善。
 
(1)機(jī)組運(yùn)行時，在DCS盤面嚴(yán)密監(jiān)視空預(yù)器出入口空氣與煙氣側(cè)差壓，一旦出現(xiàn)增大趨勢時，要空預(yù)器吹灰次數(shù)加倍，并做記錄，保證乙炔吹灰系統(tǒng)處于良好備用狀態(tài)。
 
(2)對空預(yù)器吹灰系統(tǒng)進(jìn)行改造，增加空預(yù)器高溫高壓蒸汽吹灰系統(tǒng)，利用鍋爐來的高溫高壓蒸汽，物理上對空預(yù)器上積存的硫酸氫銨及其粘結(jié)的灰塵進(jìn)行沖洗清掃，同時通過高溫高壓蒸汽對硫酸氫銨的化學(xué)裂解作用，將硫酸氫銨進(jìn)行分解。
 
(3)對鍋爐空氣動力場進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，檢測鍋爐兩側(cè)煙道各運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)不一致的情況及時調(diào)整，保證鍋爐兩側(cè)煙道煙氣流量及各參數(shù)均勻，避免因?yàn)槌霈F(xiàn)煙氣偏斜造成兩側(cè)煙道脫硫運(yùn)行工況不一致造成了單側(cè)氨氣逃逸率偏大堵塞空預(yù)器，
 
(4)嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)程中關(guān)于空預(yù)器冷端綜合溫度的規(guī)定。制定技術(shù)規(guī)范，空預(yù)器冷端綜合溫度不得低于145℃，以防止硫酸氫銨在空預(yù)器冷端低溫段聚集，當(dāng)環(huán)境溫度降低，排煙溫度低時，應(yīng)及時投入暖風(fēng)器系統(tǒng)運(yùn)行運(yùn)行。
 
(5)嚴(yán)格控制空預(yù)器進(jìn)口氧量，規(guī)定為負(fù)荷在200MW以下時空預(yù)器入口氧量不得超過4.5%，負(fù)荷在200MW以上時空預(yù)器入口氧量不超過4%，但是不低于3.04%。
 
(6)對SCR出口煙溫嚴(yán)格控制，盡量爭取負(fù)荷，保證SCR出口溫度不小于300℃時，如果接近300℃，立即無條件停止SNCR運(yùn)行。
 
(7)積極利用停爐超過3天的機(jī)會對空預(yù)器進(jìn)行沖洗，盡量減少空預(yù)器附著物。
 
(8)嚴(yán)密監(jiān)視煙氣出口逃逸率，當(dāng)檢測到出口氨氣逃逸率大于2.0ppm時，無條件降低尿素噴量，從而控制氨氣逃逸率在合理范圍。
 
3.2 優(yōu)化運(yùn)行后脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行情況
 
在針對空預(yù)器堵塞現(xiàn)象進(jìn)行了分析和探討，并制定了相關(guān)的安全技術(shù)措施后，1號機(jī)組脫硝系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，2號機(jī)組脫硝自2011年12月投運(yùn)以來亦穩(wěn)定運(yùn)行。
 
為某次沖洗后每隔三天的的12：00取的1號機(jī)組鍋爐空預(yù)器一次風(fēng)側(cè)差壓的變化值，可以看到，變化趨勢基本平穩(wěn)，并未出現(xiàn)明顯的整體增長趨勢，同時，可見空預(yù)器電流擺動并無異常報告，表明空預(yù)器的回轉(zhuǎn)負(fù)荷并未增加，運(yùn)行情況良好。
 
由于采取及時正確措施，避免了機(jī)組停運(yùn)或者半邊運(yùn)行進(jìn)行處理的情況，針對脫硝系統(tǒng)投運(yùn)之初的機(jī)組運(yùn)行情況以及其他同類型電廠的因故停運(yùn)的經(jīng)驗(yàn)，按照一年之內(nèi)一次停機(jī)清理空預(yù)器及并一次倒半邊運(yùn)行清理計算，避免的損失及產(chǎn)生了收益簡單計算如下：
 
(1)每年避免了四次沖洗的人工費(fèi)用和材料費(fèi)用2×2×5萬=20萬元;
 
(2)每年避免兩次次非?？己速M(fèi)用2×10萬=20萬元;
 
(3)每年避免兩次非停及兩次半邊運(yùn)行少發(fā)電量損失(電量利潤按0.11圓)2×3×24×0.11×28萬+2×3×24×0.11×13=590.1萬元;
 

(4)每年保守估計節(jié)支總計20+20+590.1=630.1萬元。

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