烟气脱硝系统常见问题分析PPT课件.ppt

SCR法脱硝对锅炉运行的影响 1对锅炉效率的影响 1 热量损失 安装SCR脱硝系统后锅炉的热量损失主要是烟气通过脱硝系统后烟温会降低6 左右 对锅炉效率将会产生一定的影响 2 空预器换热元件堵塞 使锅炉排烟温度升高 氨气和三氧化硫反应生成硫酸氢氨 硫酸氢氨在温度180 200 的环境中呈 鼻涕 状的粘性物 因此在空预器高温段和低温段处烟气中的灰尘在该处容易和硫酸氢氨一块极易粘附于空预器换热面上 使空预器换热元件脏污 空预器的换热效果 是排烟温度升高 锅炉效率降低 3 空预器漏风率增大 烟气通过SCR脱硝系统以后的压降将增加500Pa左右 为了使炉膛内部压力平衡 引风机的出力将有所增加 从而导致空预器内部烟气压力降低 使空预器风 烟压差增大 导致空预器漏风率增加 锅炉效率降低 1 2对烟道阻力的影响SCR脱硝装置使烟气阻力增加500Pa左右 而且对板式催化剂容积积灰堵塞 且随着运行时间的增长 催化剂堵塞程度也越严重 将导致引风机的电耗增加 现在设计的SCR脱硝系统均不设计旁路系统 如果催化剂堵塞严重 将直接影响锅炉的安全 稳定运行 2 3对空预器的影响相比较来说 SCR脱硝装置对空预器的影响更为突出 主要原因是硫酸氢氨的腐蚀性和黏结性 硫酸氢氨于灰尘一起粘附在空预器的换热元件上 不仅降低换热效果 还将会在空预器的低温段产生低温腐蚀 同时造成空预器的积灰 SCR脱硝装置氨逃逸率一般设计为 3ppm 逃逸率超过设计值时将会造成大量的硫酸氢氨生成 致使空预器严重堵塞 这将造成引风机电耗增加 一次风机母管压力波动大等情况 2013年5月蒙西电网某厂锅炉由于SCR脱硝装置逃逸率表计不能正常投入 氨气流量表计不准 致使空预器出现严重堵塞情况 空预器净烟气侧压力差为2 5kPa 机组被迫停运 在此期间锅炉同等负荷时引风机电流增加30A以上 燃用高硫煤时 烟气中SO3含量较高 只要烟气中有0 005 的SO3 烟气的露点即可提高到150 以上 同时氨气和NOx反应产物为氮气和水 因此空预器的低温段就可能有硫酸溶液凝结在换热元件上 造成空预器的低温腐蚀 3 应采取的措施1减少SCR脱硝催化剂积灰情况烟气中灰尘的含量与煤种的灰份 燃烧调整有很大关系 但影响脱硝催化剂积灰的因素还于省煤器疏灰系统运行情况 脱硝装置所安装的吹灰器有关 省煤器疏灰系统不能正常工作 将会使大量的灰尘带入脱硝上层催化剂 即便加强脱硝系统吹灰仍不能避免催化剂的堵塞 用于脱硝装置的吹灰器有声波和蒸汽吹灰两种方式 声波吹灰器在灰量较小时效果较为明显 并能对彻底吹除边角的积灰 但灰量较大时耙式蒸汽吹灰器能起到很好的作用当在投入蒸汽吹灰时 一定要充分的疏水 否则会造成灰尘结块堵塞催化剂或对催化剂造成水蚀 影响催化剂的使用寿命 4 2空预器及时吹灰和定期高压水冲洗安装SCR脱硝工艺的空预器在防止起低温段腐蚀 积灰堵塞和清洗方面进行了特殊设计 为防止由于空预器脏污使传热效果降低 或空预器堵塞导致被迫停炉事件的发生 空预器低温段传热元件应采用搪瓷表面传热元件 一方面是搪瓷表面可以隔离腐蚀物与金属接触 其表面光洁 易于清洗 另一方面是搪瓷层稳定性好 耐磨损 使用寿命命长 为避免锅炉运行期间由于出现空预器有严重堵塞而被迫停炉事件的发生 对空预器在线高压水水冲洗 正常运行时采用蒸汽定期吹灰 空预器堵塞严重时采用高压水冲洗 SCR脱硝系统在运行过程中 催化剂和空预器积灰堵塞是在所难免的 必须坚强对SCR反应器和空预器的吹灰工作 尤其应加强空预器低温段的吹灰 发现烟道阻力增大时 及时对催化剂进行清理 发现空预器进 出口差压增大 应及时水冲洗 5 3控制氨逃逸率为减少脱硝装置运行时对锅炉的影响 控制硫酸氢氨的生成量就显得尤为重要 生成硫酸氢氨的反应速率主要与温度 烟气中氨气 SO3及水含量有关 对于实际运行的火电机组 锅炉烟气中SO3及水的含量无法控制 因此 必须严格控制氨的逃逸率 1 严格控制氨的喷入量 防止氨气过量而造成氨逃逸 正常情况下应控制氨逃逸率不超过3ppm 据统计 目前绝大部门火电厂SCR脱硝系统氨逃逸率表计显示不准 基本上没有正常投入 因此 对氨逃逸率的控制造成很大的难度 2 SCR反应器出口氮氧化物分布严重不均 局部区域氮氧化物浓度到零 氨气没有与氮氧化物完全反应 造成氨气逃逸 因此 试运行期间 必须测试SCR反应器出 入口烟气中氮氧化物的分布情况 顶层催化剂入口界面烟气参数相对标准偏差应该如下 速度偏差 10 NH3 NO 5 温度偏差 10 入射角偏差 10 如果偏差过大 需要通过逐一对喷氨格栅手动门开度的调整 将SCR反应器出口氮氧化物排放浓度调平 6 3 保持催化剂的活性 SCR脱硝催化剂的寿命一般在5 6年 因此SCR脱硝装置运行一段时间后 催化剂活性会逐渐衰减 脱硝效率将会降低 氨逃逸率将会增加 当脱硝效率达不到设计值或不能满足国家环保排放要求时 为确保锅炉的安全运行 就必须对催化剂进行清洗或安装备用层催化剂 7 氨逃逸率定义 向烟气中喷入氨气作为还原剂 由于受到氨气喷入量的多少 烟气均流的效果以及催化剂的活性影响 并非所有的氨气均会与氮氧化物发生反应 有一部分氨气将逃出脱硝塔 这部分逃逸的氨气在脱硝系统出口的所含的浓度 ppm 干态 6 O2 被称为氨逃逸率 氨逃逸率的大小将严重影响到锅炉的运行安全 低温状态下 200 290 氨与烟气中的SO3和水会反应生成硫酸氢铵 硫酸氢铵的生成量与烟气温度和氨气逃逸量有密切关系 烟温越低 氨逃逸率越高 则生成的硫酸氢铵越多 硫酸氢氨具有腐蚀性和黏结性 硫酸氢氨与灰尘一起粘附在空预器的换热元件上 不仅降低换热效果 还会在空预器的低温段产生低温腐蚀 造成空预器的积灰 SCR脱硝装置氨逃逸率一般设计为 3ppm 逃逸率超过设计值时将会造成大量的硫酸氢氨生成 致使空预器严重堵塞 一般设计氨逃逸率不大于3ppm 8 4针对氨流量计 氨逃逸率表计不能正常投入采取的措施 1 目前国家环保对NOx的排放标准 应严格按80mg Nm3控制 不多不少 2 通过开大低氮燃烧器燃烬风风门开度降低SCR脱硝装置入口NOx指标 从而达到即满足环保要求 又减少了喷氨量 3 通过对SCR脱硝装置后烟气分析试验确定脱硝入口不同NOx指标所对应的喷氨调整门开度 4 加强烟气在线监测系统的维护工作 确保脱硝进 出口NOx数据的准确性 为运行人员提供可靠的调整依据 5 对每日的发电量 尿素和耗氨量进行比对 避免有过量喷氨情况 6 加强空预器进 出口差压的监视 发现空预器进 出口差压增大时及时减少喷氨量 增加空预器低温段的吹灰次数 9 5加强催化剂的运行维护工作催化剂的正常工作温度为305 420 只有当烟气温度在此范围内时 方可向反应器内喷氨 烟气温度低于290 时 烟气中的NH3与SO3及H2O反应生成NH4HSO4 当反应器烟气温度高于420 时 应该对锅炉进行调整 避免催化剂发生高温烧结 导致催化剂活性迅速降低 另外 应注意监测反应器进口温度和空预器进口温度 尤其是在机组启停阶段 当空预器进口温度远大于反应器进口温度时 则表明可能在反应器内发生了再燃现象 需投入空预器的消防水进行灭火 必要时停炉处理 10 6加强锅炉防磨防爆工作和烟温控制 尤其机组启停阶段 脱硝催化剂最怕水和湿蒸汽的冲刷 按原运行规程 锅炉泄露量较小时 可延时并申请停机 但安装脱硝系统后 为防范催化剂的在湿蒸汽下遇水坍塌和失效 应尽快安排停炉 同时 机组启停过程中应严格控制锅炉的烟温升降速率 防止催化剂因烟温的急剧变化而变形 当烟气的温度升高时 更多氨气会被氧化 从而使氧化氮 NOx 的浓度增加 氨气 NH3 不足 导致脱硝率降低 同时有更多SO2随温度升高而氧化成SO3 影响催化剂活性 并且运行温度过高将导致催化剂不能在其最适宜的温度范围内工作 使催化剂表面积减少而钝化 SCR反应器入口烟气温度达385 进行锅炉长杆吹灰 SCR反应器入口烟气温度不允许超过400 若SCR反应器入口烟气温度超过400 10分钟内无法恢复正常 申请降低锅炉负荷 直至SCR反应器入口烟气温度低于400 11 7喷氨格栅部分喷嘴堵塞 造成SCR反应器入口烟气中氨气浓度分配不均 脱硝投运初期 系统启停相对较多 喷氨停止后没有气流从喷嘴流