火电厂烟气脱硝系统运行的可靠性分析

火电厂烟气脱硝系统运行的可靠性分析

赵星虎   ,梁金锐    ,张子浩    ,翟丰龙

华能洛阳热电有限责任公司     河南洛阳      471000

摘要：伴随我国工业发展迅猛势头和经济快速增长,能源消费给生态环境带来非常严重污染和破坏。煤炭燃烧过程容易产生许多环境污染物。氮氧化物（NOx）是煤炭燃烧过程产生的污染物之一，给人类和动植物的健康带来巨大危害，又是大气中形成光化学烟雾和酸雨的主要危害因素，同时容易对臭氧层造成破坏形成温室效应，提升地球环境温度，对自然环境和人类健康带了严重影响。煤炭、石油、天然气等化石燃料燃烧形成的 SO2、NOx等污染物的综合治理受到世界各国的高度重视。

关键词：火电厂  烟气脱硝

中图分类号：TU398.9      文献标识码：A

引言

   火电厂的规划、建设对于城市的进步存在巨大的影响，火电厂的发电量非常高，但同时造成的环境污染、生态破坏、空气质量下降也非常的明显，此种情况下，必须对火电厂的净化系统做出深入的研究，站在不同的层面来思考、研讨。一方面对烟气脱硝系统的体系不断完善，另一方面更好地强化系统功能，坚持对烟气脱硝系统的内容做出科学的调整，促使火电厂在未来的发展上取得更加卓越的成果。

1火电厂的发展现状

目前，技术创新步伐不断加快，本着电厂建设和运行的精神，各项工作基本按期完成。然而，电厂的污染对城市的生产和生活造成了很大的影响。为了将来取得更好的成绩，我们必须从新的角度来看待它。虽然电厂在发电方面非常突出，但一直受到各种复杂污染物的污染，尤其是硫化氢，对空气的破坏尤为重要。许多城市都建了电厂，电厂仍将是未来的主要能源项目。因此，我们必须彻底引入电厂的强大技术和系统，以新的视角看待它们，解决一系列问题，并以合理的方式进行优化。

2SCＲ 烟气脱硝系统存在问题

由于机组长时间运行，烟气对预热器的密封片磨损严重，导致预热器漏风率增大，造成预热器热风中的含灰量增加。SCＲ 烟气脱硝系统所需要的稀释热风取自预热器热风出口风道，稀释热风中的含灰量较多，极易与水解器生产的水蒸气混合，导致脱硝喷氨系统管道的弯头、缩径管道、联箱、喷氨格栅等部位堵灰严重，造成脱硝系统稀释风量减小，进入烟道内的供氨不均等问题。氨气管道堵塞严重时，导致脱硝效率下降，迫使投入氨气量增加，造成尿素耗量增加，甚至出现环保超标风险，严重时环保参数超标可能造成机组被迫停运事故。

3冷风加热技术

在 SCＲ 烟气脱硝系统的原稀释风系统基础上增加一套纯净风冷风烟气加热系统，稀释风机入口风源取自室内，并设置一层筛网，防止杂物进入稀释风系统中，堵塞喷氨滴管。稀释风机出口设计一条新管路，将室内风经  325×7 mm 的联络母管再分4 路  219×6 mm 送入 SCＲ 出口烟道中进行换热混合，室内风设计加热至260～320 ℃，再经  377×7 mm 的管路送回至稀释风机出口母管中，与原稀释风出口管道连接。氨气经与加热后的稀释风稀释后一同送入SCＲ 脱硝A、B 侧喷氨格栅中，实现脱硝作用。新系统与原系统为并列关系，可实现独立运行功能。当任一系统故障时，可切换至另一系统运行，改造后 DCS 操作系统操作方式不变。换热管迎风面加装防磨角钢，换热管采用 Q235 材质，可以满足管材防磨要求，磨损寿命大于5 年，使用寿命大于8 年。改造后将冷风加热系统作为热稀释风的主要运行方式，原有的系统作为备用方式运行，2 种系统可以自由切换，有效提高了稀释风系统的可靠性。通过改造，实现了纯净风输送氨气功能，避免脱硝系统积灰堵塞问题发生，降低人员劳动强度和作业安全风险，提高设备安全性、稳定性，满足环保参数要求。

4钒基催化剂在烟气 SCR 脱硝系统中的应用前景

根据全球生态环境保护紧迫性和必要性，结合《巴黎协定》有关“碳排放”工作要求，以及国内生态环境保护高压态势和大气污染防治工作要求，国内外对化石燃料燃烧烟气 NOx、SO2等污染物控制治理技术开展了大量研究和分析。钒基催化剂在 SCR 脱硝应用技术上趋于成熟，已成为发达国家固定源 NOx脱除的主流工艺，现今我国大多数新建火电锅炉及 60T/H以上的燃煤锅炉大多都在积极推进 SCR 技术应用。因此，找到技术可行、经济合理的脱硝技术，仍需付出更多的研究和开发，以纳米钒催化剂、综合利用钒钛磁铁矿的 V-Ti 复合催化剂等新型高效脱硝催化剂的开发研究和推广应用，会带来更好的治理效果和经济效益[1] 。

5火电厂烟气脱硝系统的运行可靠性

5.1系统内容完善

电厂污染管理局的问题已经在社会上占据了很高的位置，未来必须引入新的系统和技术才能取得更好的效果。烟草生产系统的引进、应用和整体可靠性，提高了汽油的输送能力，减少了烟气的污染，为电厂的全面运行提供了更大的安全性。从图1可以看出，烟草专线系统的采用并不是生源，而是结合了电厂的日常运行规范和标准。这些规范和标准主要是在不影响正常发电机的情况下，促进烟气在该系统中的应用，但可以从辅助的角度改善电厂的运行

[2] 。

5.2燃烧前脱硝技术

对于电厂而言，烟草烟雾控制系统的应用必须通过各种方式力求在系统规划上取得更好的效果，从而实现持续的功能优化。燃烧前，这种技术的实施主要是为了燃烧前有效排煤，但随着技术的发展，这种方法其实不仅成本低，而且难度大。燃烧前应用的脱水技术需要多种反应条件，调试时必须使用额外的工具。这相当于煤炭过早地与化学物质发生反应，可能导致电厂的供电问题。所以在烧之前，要把眼光放远一点，减少技术上的不足[3] 。

5.3燃烧中脱硝技术

对排气系统的研究不断增加，通过一系列技术逐步调整根源。燃烧技术是指煤燃烧过程中产生的一氧化氮，主要通过低燃烧技术。经过详细计算，鸭嘴兽凝胶技术可以减少吸烟20%以上，达到50%。处理硝化甘油燃烧的应用技术简单，经济。它们占地面积小，适合相应的设备应用，所以在很多电厂都很受欢迎。但是，氮的燃烧技术，特别是大型电厂的燃烧技术，在不久的将来会有点太弱，无法迅速改善，技术进步需要更多的承诺[4] 。

5.4燃烧后脱硝技术

对于电厂秸秆的相关应用，不容易采用单一的技术，而要采用长远的眼光，使一系列工作以新的速度发展，从而提高长期工作的可靠性和可行性。鸭嘴兽固化技术是最著名的燃烧操作。目前的硝化粉碎技术有三种不同的方法:加速和非加速还原法和混合法。这主要是将NH或尿餐厅引入herd pad，在吸烟的发展过程中以非反应性的方式减少。SCR的替代方法是向烟气中喷入氨，硝酸铵与NO发生反应，从而减少大气中NO的含量。这种脱水已经成为目前电厂内外使用的主导技术。显然，烟气的实施还有很大的空间[5] 。

结束语

火电厂对于烟气脱硝系统的依赖性正不断增加。新技术、新制度运用得当后，问题和不足可以得到科学解决，从而在总体上提供更大的发展空间，为长期工作提供更大的基础。另一方面，适当组建倾卸系统业务团队，在长期运行中保证科学、知情的培训、指导和严格遵守标准规范，既能使倾卸系统更好地发挥作用，又能快速解决潜在问题，从而对未来负责。未来需要进一步推广烟气脱硝系统的应用，在如何使用技术上不断发展创新。

参考文献：

[1]赵博雅. 火电厂烟气脱硝系统的建模与喷氨量的优化研究[D].辽宁工程技术大学,2018.

[2]汪蔚,曹平周,刘成.火电厂烟气脱硝系统支承结构方案和性能分析[J].江南大学学报(自然科学版),2018.

[3]温耀宇.提高火电厂烟气脱硝系统运行可靠性研究[J].能源环境保护,2013,27(04):19-21+15.

[4] 高蓓蕾,沈建康.火电厂烟气脱硝系统性能考核测试实例[J].中国资源综合利用,2011, 29(12):41-43.

[5] 秦天牧,刘吉臻,杨婷婷,张维.火电厂SCR烟气脱硝系统建模与运行优化仿真[J].中国电机工程学报,2016,36(10):2699-2703.