余热锅炉脱硝系统调试探讨

杨 扬

浙江浙能技术研究院有限公司，浙江 杭州 311100

摘要：本文介绍了某余热锅炉脱硝系统-SCR催化反应系统调试的相关情况，详细对调试范围、过程及结果等进行了探讨和研究。通过调试对高温升压风机轴承温度、轴承振动、出力等各项指标的特性和运行状态进行了验证。

关键词：余热锅炉；脱硝调试；SCR催化反应

1. 前言

某新建机组SCR系统安装在燃机余热锅炉中受热面高压蒸发器和高压四级省煤器之间，余热炉截面成矩形，催化剂均匀布置在余热炉截面内，在催化剂上游设有氨注射栅格，烟气沿水平方向依次通过氨注射栅格和催化剂。使用氨气作为还原剂，脱硝系统脱硝效率不小于80%，脱硝装置可用率不小于98%。氨注射栅格的作用是将氨/烟气混合气均匀喷入余热炉内，使气氨与烟气均匀混合。

催化剂采用1+1层布置，即每台余热锅炉本期初装一层蜂窝式催化剂，预留一层蜂窝式催化剂安装空间。氨气和烟气中的NOx在催化剂的催化作用下氧化还原为N2和H2O。催化剂采用催化剂支架独立支撑在余热炉内。在余热炉顶部，设置有催化剂装卸孔，用于将催化剂吊装进出余热炉。

2. 调试目标

通过冷态调试，试运高温升压风机，并调整各个格栅阀门，进行风量调平试验；调整喷枪的雾化空气压力调节阀，保证喷枪的雾化空气满足喷枪雾化要求；通过调试使烟气分析仪冷态时能够正常工作。

脱硝系统在安装完毕，且完成各个单体、分系统调试后，需参与锅炉整套启动试运行，以对设计、施工和设备质量进行动态检验。检验脱硝系统的设计是否合理，是否能够达到设计的脱硝效率。调试使整个脱硝系统安全稳定地通过168小时满负荷试运行，发现并解决系统可能存在的问题。使之投产后能安全稳定运行，尽快发挥投资效益，为环保作贡献。

3. 调试过程

3.1系统检查及静态调试

系统检查：1）脱硝系统及其附属设备的安装工作已完成，有完整的安装记录，并经验收合格；2）与高温升压风机相关的电气安装工作结束，各种保护功能正常投入，高温升压风机经单体试转合格，旋转方向正确，有电流记录。工作电源和操作电源已送电，有关仪表和报警及保护装置已投入，就地事故按钮完整良好；3）脱硝系统阀门安装并单体调试完毕，传动正常，可以远方操作，开关位置正常；4）高温升压风机冷却水、密封风投入正常。尿素溶液喷枪凝结水冲洗、雾化空气投入正常；5）尿素溶液储存、制备、供应系统投入正常；6）脱硝系统相关热控测点安装和核对完毕，所有热工仪表齐全、完好，指示正确，DCS上显示正常；7）试运现场有充足的照明，备有必要的通讯设施、风机试转所需的工具及仪器设备等。

在以上检查条件均完成的前提下，静态调试主要工作为完成脱硝系统阀门传动、逻辑传动试验。

3.2系统试运

1）高温升压风机冷态试运

试运前将轴承冷却水压力调整为0.3MPa，密封风压力调整为0.2MPa。高温升压风机A、B试运4小时，试运时变频器频率设置为22Hz，电流为65A。高温升压风机运行参数如下。

表1高温升压风机A运行数据记录

表2 高温升压风机B运行数据记录

2）尿素溶液喷枪雾化试验

试验介质采用除盐水，尿素母管压力调整至1.2MPa左右，压缩空气压力调整至0.6MPa，喷枪前尿素供料压力0.4MPa，喷淋效果雾化效果合格。

3）风量调平试验

调整前启动高温升压风机，全开所有格栅前手动门，调整每个阀门对应的U型压力计水柱差调整至450mm左右，使每根管路风量基本相等。

4）脱硝系统热态投运

启动尿素溶液供料泵，建立尿素溶液炉前循环。启动高温升压风机，对尿素溶液热解系统进行预热，当温度条件满足后开启尿素溶液配枪入口电动阀和调节阀投入尿素溶液，并根据脱硝出口NOx浓度调节尿素溶液流量。不同负荷，不同尿素溶液流量下的NOx浓度数据如下。

表3 脱硝运行参数表

通过以上数据看出，燃机经过燃烧调整后，满负荷工况下脱硝入口NOx浓度一般在50mg/Nm³以下，经过脱硝后NOx浓度为9.6mg/Nm³，脱硝效率可达80.1%，氨逃逸浓度为1ppm。

4. 结论

在试运期间，系统出现了如下问题：1）压缩空气管道漏气，后经施工单位处理后正常。2）试运期间，由于高温升压风机入口电动门不严，关闭时仍漏烟气。高温升压风机密封风未及时投入，导致高温升压风机抱死。3）试运期间，高温升压风机轴承冷却水泄漏，经施工单位处理后仍未完全恢复，需试运结束停机后处理。4）脱硝格栅U型压力计调整压差完毕后，应关闭进出口仪表阀。正常运行过程中，不应投入，避免橡胶管过快老化。

总体看来该余热锅炉脱硝系统-SCR催化反应系统经试运合格，运行稳定可靠，轴承温度、轴承振动、出力等各项指标符合设计要求。

【参考文献】

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作者简介：杨扬（1988-），女，汉族，山西大同人，研究生，工程师，主要从事发电机组调试及节能改造工作，浙江杭州市余杭区余杭塘路2159号浙能创业大厦C座