350MW锅炉SCR入口烟温高分析及处理

摘 要：介绍了某厂#2机组SCR反应器入口温度高的问题，作者主要以自己的实际工作经验分析了其中的主要原因，以及在实际运行中的处理经验，并进而提出自己的建议，对火电厂SCR系统在处理类似问题上有较强的借鉴意义。

关键词：SCR反应器；入口温度高；处理措施

引言

山西阳城电厂一期六台机组为6×350MW亚临界W火焰炉燃煤发电机组，锅炉及汽轮发电机组分别为采用美国福斯特·惠勒能源公司和德国西门子公司的产品，燃用无烟煤。六台机组分别于2001年1月15日至2002年7月27号间相继投入商业运行。电厂投入商业运行后，运行过程中NOx排放浓度达到了1200～2100mg/Nm3。随着国家环保标准的提高，为应对新的环保排放标准的实施，电厂于2012年开始陆续对6台机组进行了SCR脱硝改造。自脱硝改造完成投运后，SCR系统运行比较稳定，各参数基本满足运行要求。但在实际运行中还是存在一定的问题，特别是SCR入口烟温高，导致喷氨关断阀达到保护设定值430℃跳闸，从而使脱硝系统退出运行的问题尤为突出。

1 电厂SCR系统

在SCR脱硝系统中，烟气温度不仅决定反应物的反应速度，而且影响着催化剂的反应活性，也能提高氨的利用率和脱硝率，对保证脱硝性能而言，必须针对催化剂确定合适的工作温度区域。烟温低时，不仅会因催化剂的活性降低而降低脱硝率，而且喷入的NH3还与烟气中的SOx反应生成硫酸铵附着在催化剂表面，为避免在催化转换器表面生产硫酸铵和硫酸氢铵，SCR的最低工作温度必须比生成硫酸铵和硫酸氢铵的温度高140℃。

2 入口温高工况

阳城电厂SCR 反应器入口温度高问题开分析如下。工况包含以下两种：工况一中2.15 #2机B侧SCR喷氨跳闸，B侧脱硝系统退出。2015年2月15日07：20，#2机组负荷322MW，B侧SCR反应器入口烟气温度22HSA10CT101/102均为422℃。为降低入口烟温，开始水平烟道吹灰，程序吹IK1，IK2吹灰枪。IK1吹灰枪退出时，B侧SCR反应器入口烟气温度快速上涨，立即采取降负荷、减二次风、关火嘴等措施，但效果不明显。07：29B侧SCR反应器入口烟气温度22HSA10CT101/102升高至431 /432℃，B侧脱硝系统保护关闭喷氨关断门、喷氨调门，B侧脱硝系统退出。07：36 B侧SCR反应器入口烟气温度降为425℃后，允许开启喷氨关断门、喷氨调门。07：40 B侧脱硝系统恢复正常。查报表得知从07：32至07：40期间脱硫出口总排口氮氧化物超标，分钟超标点数有9个，小时均值162mg/Nm，未超标。工况二中1.21 #2机B侧SCR反应器入口烟温高。2015年01月21日后夜班，#2机组负荷252MW，B侧脱硝反应器入口烟气温度22HSA10CT901 410℃；05：45 单元长令：#2机以2.2MW/min升负荷至318MW；06：00 投省煤器吹灰以降低SCR反应器入口烟气温度；06：30 负荷318MW， B侧SCR反应器入口烟气温度22HSA10CT901 420℃，投入水平IK2吹灰枪；06：40 B侧脱硝入口烟气温度22HSA10CT901 416℃；06：45 IK2吹完后脱硝入口烟温仍然上涨，又投入IK12吹灰枪；07：00 B侧脱硝入口烟气温度22HSA10CT901 415℃，投入IK1；07：05 发现B侧脱硝入口烟气温度上涨较快且达到425℃，立即申请值长降负荷，并迅速减二次风至203m3/s。同时关闭B侧SCR对应火嘴；07：15 B侧SCR反应器入口烟气温度达426℃，后逐步回落。

3 工况分析

#2炉B侧脱硝塔入口烟温偏高，应该是受到炉内燃烧温度场分布的影响，炉内燃烧温度场分布不均，炉膛火焰中心偏高，致使炉膛出口温度偏高，到省煤器出口烟温偏高所致；#2炉2014年大修时去掉卫燃带后，排烟温度与减温水量很低，后随运行时间逐步增长，锅炉炉膛内的结焦积累情况逐步加剧，现阶段，#2炉在相同的负荷下，锅炉排烟温度较大修完后高很多，较别的机组高10℃左右；根据催化剂的使用温度和机组运行实际情况，机组脱硝入口温度保护跳闸值为430℃，延时30s；机组SCR反应器入口温度高保护关阀的回滞区为425℃；#2机组协调不稳，在正常运行时，燃料经常摆动，燃料摆动时导致脱硝反应器入口烟温摆动6℃左右；省煤器吹灰对降低烟温效果明显，可以降低10℃左右，但维持时间不长，大概半小时又涨上来；水平吹灰时，因吹灰蒸汽改变烟道阻力，对烟气排挤，造成吹灰侧烟气量少，非吹灰侧烟气量增大，从而非吹灰侧脱硝入口烟温上涨，如吹单号枪时B侧脱硝入口烟温会涨，实际运行中水平吹灰前8只吹灰枪均有影响，上涨幅度最高达10°C，后面吹灰枪的影响较小；火嘴的投停对烟温影响也很大，一般投退相关区域火嘴，可影响烟气量5%，势必影响烟气温度很多；当前在阳城电厂小指标竞赛对运行人员奖金影响比较大，而在各项小指标中煤耗的权重又较大，所以为降低煤耗，各班组都加大了氧量也就是二次风量，势必造成排烟温度的升高。

4 烟温控制经验措施

控制脱硝入口烟温经验总结如下：#2炉B侧脱硝塔入口烟温偏高，应该是受到炉内燃烧温度场分布的影响。当温度高时，重点要从吹灰安排、火嘴投停和燃烧调整上来采取措施。在日常监盘时，要认真总结引发这种情况的因素、处理方法以及相关有助于预判的参数变化，做到心中有数，应对有方；烟气温度应提前控制，在变工况运行、启停设备等情况下，要熟知变工况参数的变化情况。当发生脱硝入口温度过高时，应采取措施迅速降低排烟温度，优先采取减小二次风量的办法，其次是吹灰，降负荷等，一般情况脱硝入口温度尽量控制在420℃以下；升负荷后B侧脱硝反应器入口烟气温度高时，即使煤耗高，在未将B侧脱硝反应器入口烟气温度降到420℃以内时，尽量不要加二次风量，要留下一定的安全裕度；降低排烟温度的措施中，吹IK1、IK2吹灰枪的效果很明显，但在IK1吹灰过程中会引起B侧烟温上涨，会导致B侧入口烟温升高10℃左右，很容易触发保护动作，所以要看清楚是哪侧温度高，使用相应的吹灰枪。另外，在使用吹灰措施时，尽量使用程序吹灰，因为如果不使用程序吹灰，而单投吹灰枪存在超时卡枪不报警的问题。预先都要把各种程序编好，以便快速投运；在处理SCR入口烟温高过程中，应注意燃料摆动造成的温度上涨和吹灰造成的温度上涨两者温度上涨的叠加；当前环保要求严格，建议将烟气温度高保护关阀的回滞区改小，原保护在温度降到425℃才允许重新投喷氨，等待开门时间太长，总排口氮氧化物不合格时间过长。现已将该回滞区改为429℃，以便能在采取相应措施入口温度开始降低后，及时开启脱硝喷氨关断门、调阀，尽快投入喷氨，使脱硝氮氧化物排放达标。

5 结束语

综上所述，通过经验推广培训，在近三个月的实际运行中，#2炉脱硝运行取得了明显的效果，跳闸次数再未发生，极大的保证了环保设施的安全运行，保证了氮氧化物的合格排放。并且在停机检修时对测点位置、空气动力场进行优化以及对省煤器进行改造，以便彻底解决该问题。阳城电厂针对脱硝反应器入口烟温高进行了分析，并提出了处理措施，以及改进温度高的建议，取得了相应的效果，希望对火电企业的脱硝运行能提供一定的帮助。

参考文献

[1]孙克勤，韩翔.燃煤电厂烟气脱硝设备及运行[M].北京：机械工业出版社，2013.

作者简介：刘峰云（1973，12-），男，汉族，山西阳城，现供职单位：阳城国际发电有限责任公司，职称：工程师，学士学位，研究方向：电厂锅炉及脱硝专业。