0 引言

某廠兩臺(tái)鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責(zé)任公司生產(chǎn)的型號(hào)為HG-1962/25.4-YM3的超臨界直流鍋爐。鍋爐為一次再熱、單爐膛、尾部雙煙道、固態(tài)排渣、對(duì)沖燃燒、旋流燃燒器、Π型鍋爐。煙氣脫硝采取低氮燃燒+選擇性催化還原法（SCR）工藝，脫硝系統(tǒng)采取高塵布置。鍋爐投產(chǎn)后脫硝入口NOx濃度較高，造成液氨消耗量居高不下，一方面運(yùn)行成本增加，另一方面，大量噴氨造成局部液氨逃逸增加，危害鍋爐尾部空預(yù)器、低溫省煤器、電除塵的安全運(yùn)行。本文通過分析影響液氨消耗的各種因素，采取相應(yīng)的措施，盡可能降低各種不利因素帶來的影響，力求使脫硝液氨消耗最小化，并確保鍋爐安全運(yùn)行。

1 鍋爐存在的實(shí)際問題

#2鍋爐NOx排放濃度偏高，鍋爐原煙氣中NOx達(dá)到500mg/m3以上，對(duì)鍋爐的環(huán)保運(yùn)行造成了很大壓力；#2機(jī)組脫硝裝置出口與煙囪入口NOx濃度偏差較大；實(shí)行超低排放標(biāo)準(zhǔn)后，液氨消耗量同比增加了17.7%。

2 原因分析

影響液氨消耗量的主要原因包括以下幾個(gè)方面：

（1）人的因素，包括：操作不重視、操作技能不夠、節(jié)約意識(shí)差、缺陷發(fā)現(xiàn)不及時(shí)、缺陷未及時(shí)消除等。

（2）機(jī)械因素，包括：系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理、氨逃逸表不準(zhǔn)、NOx表計(jì)指示不準(zhǔn)、閥門內(nèi)漏、管道閥門破損外漏、流量計(jì)不準(zhǔn)等。

（3）環(huán)境因素，包括：運(yùn)行過程中催化劑自然積灰、催化劑活性衰減、機(jī)組負(fù)荷、入廠煤煤質(zhì)、機(jī)組檢修質(zhì)量等。

（4）物料因素，包括：催化劑運(yùn)行中損壞堵灰、催化劑質(zhì)量差、催化劑失效、液氨品質(zhì)差等。

3 采取的措施

本文通過分析主要浪費(fèi)源頭，尋找可以立即整改和可以在機(jī)組運(yùn)行中調(diào)整的浪費(fèi)點(diǎn)，確定了6個(gè)主要影響因素，并針對(duì)主要原因采取了相應(yīng)的技術(shù)措施。

3.1 節(jié)約意識(shí)不夠，調(diào)整不夠及時(shí)

原因分析：NOx排放濃度控制，是根據(jù)鍋爐負(fù)荷、脫硝進(jìn)出口NOx濃度、總出口NOx濃度、噴氨量、氨逃逸量等多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行噴氨調(diào)節(jié)，并調(diào)節(jié)鍋爐二次風(fēng)、燃盡風(fēng)門開度降低NOx生成量，達(dá)到減少噴氨量的目的，如果沒有嚴(yán)格執(zhí)行就會(huì)造成液氨消耗量的增加。由于值班人員節(jié)能意識(shí)較差，調(diào)節(jié)噴氨量時(shí)沒有主動(dòng)性，導(dǎo)致總出口NOx排放濃度經(jīng)常在20mg/m3左右，氨逃逸量經(jīng)常達(dá)到10ppm以上。

采取措施：將噴氨量、氨逃逸量列入小指標(biāo)競(jìng)賽項(xiàng)目，提高運(yùn)行人員主動(dòng)調(diào)節(jié)的積極性。一方面減少液氨的消耗，另一方面減少氨逃逸量，保障鍋爐尾部設(shè)備的安全運(yùn)行。

3.2 未定期進(jìn)行系統(tǒng)燃燒調(diào)整來減少氮氧化物生成量

原因分析：由于未合理規(guī)劃燃燒調(diào)整項(xiàng)目，#2鍋爐已有兩年多時(shí)間未進(jìn)行針對(duì)NOx的綜合燃燒調(diào)整試驗(yàn)。運(yùn)行中燃燒器存在風(fēng)門拉桿跑位的情況，會(huì)導(dǎo)致燃燒器一、二次風(fēng)量比例及內(nèi)、外旋流強(qiáng)度發(fā)生一定程度的變化，從而影響NOx的生成量，導(dǎo)致液氨消耗增加。

采取措施：定期通過系統(tǒng)性的運(yùn)行方式的調(diào)整，最大程度降低鍋爐原煙氣中NOx含量，并總結(jié)出一整套控制NOx含量的運(yùn)行控制優(yōu)化策略，為鍋爐日常運(yùn)行操作調(diào)整提供科學(xué)依據(jù)。

3.3 脫硝噴氨均勻性差

原因分析：由于入口NOx濃度分布不均，在相同的噴氨條件下，造成局部出口NOx濃度偏高、局部氨逃逸量偏大，液氨消耗量增加。為使排放指標(biāo)合格，只能加大噴氨量，造成氨逃逸嚴(yán)重偏高，不但導(dǎo)致了液氨浪費(fèi)，還威脅到空預(yù)器及尾部煙道的安全運(yùn)行。

采取措施：定期進(jìn)行噴氨均勻性優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，確保SCR裝置運(yùn)行一段時(shí)間后能較安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，避免反應(yīng)器出口截面局部區(qū)域出現(xiàn)氨逃逸濃度超標(biāo)，并為SCR運(yùn)行提供技術(shù)數(shù)據(jù)。

3.4 運(yùn)行管理措施落實(shí)不到位

原因分析：未及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式，制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式安排、配煤摻燒、配風(fēng)方式選擇均存在不足。

采取措施：選擇合適的配風(fēng)方式，控制NOx生成；合理安排制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式，將風(fēng)煤比大的煤種安排靠上層運(yùn)行；進(jìn)行配煤摻燒，優(yōu)化入爐煤煤質(zhì)，提高入爐煤的干燥無灰基百分比；增加參數(shù)報(bào)警設(shè)置，提前預(yù)控；合理進(jìn)行機(jī)組負(fù)荷分配，優(yōu)先安排低氮燃燒效果差的鍋爐降負(fù)荷。

3.5 噴氨調(diào)節(jié)閥調(diào)整不夠精確，未能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)

原因分析：由于氨區(qū)的液氨汽化器進(jìn)口氣動(dòng)閥屬于開關(guān)式閥門，造成實(shí)際管路中的供氨壓力在0.3～0.45波動(dòng)，進(jìn)而影響機(jī)組供氨流量同步波動(dòng)，使脫硝出口值在機(jī)組負(fù)荷、風(fēng)量未明顯變化的情況下呈現(xiàn)波動(dòng)趨勢(shì)；煙囪脫硝出口濃度（送環(huán)保局）與鍋爐脫硝裝置出口NOx濃度有一定偏差；由于CEMS裝置設(shè)有反吹掃系統(tǒng)，使得脫硝進(jìn)出口濃度在反吹掃期間大幅變動(dòng)。

采取措施：將氨區(qū)開關(guān)式氣動(dòng)門改為連續(xù)型調(diào)門，可減少脫硝系統(tǒng)由于供氨壓力波動(dòng)帶來的擾動(dòng)；進(jìn)一步提高SCR裝置出口NOx濃度分布均勻性，降低局部過高的氨逃逸濃度；提高SCR出口NOx濃度在線測(cè)量值的代表性；通過試驗(yàn)，采取有效的控制策略，實(shí)現(xiàn)噴氨調(diào)節(jié)自動(dòng)化。

3.6 系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理

原因分析：由于系統(tǒng)設(shè)計(jì)不夠合理，導(dǎo)致脫硝系統(tǒng)入口煙氣流場(chǎng)不均，引起脫硝入口煙氣溫度偏差大、局部NOx濃度嚴(yán)重偏高、兩側(cè)出口NOx濃度偏差大、兩側(cè)噴氨流量不一致等一系列問題。

采取措施：頂部采用斜頂結(jié)構(gòu)，持續(xù)優(yōu)化煙氣流場(chǎng)；增加噴氨管路，由18分支改為72分支，提高噴氨均勻性；噴氨管路噴嘴過于簡(jiǎn)單，需進(jìn)行優(yōu)化改造，進(jìn)一步提高噴氨的均勻性；增加脫硝前強(qiáng)聲波吹灰器，優(yōu)化吹灰頻率，減少催化劑積灰。

4 結(jié)語

影響脫硝液氨消耗的因素有很多，除了設(shè)計(jì)原因、環(huán)境因素運(yùn)行中較難克服外，其余影響因素可以在運(yùn)行中加以控制。但對(duì)沖燃燒的鍋爐往往存在燃燒器區(qū)域側(cè)墻水冷壁高溫腐蝕的情況，若一味地強(qiáng)調(diào)降低NOx，將會(huì)造成水冷壁高溫腐蝕。因此，需要結(jié)合防高溫腐蝕、降低NOx、降低制粉電耗等進(jìn)行綜和治理，通過一系列的冷態(tài)、熱態(tài)調(diào)整實(shí)驗(yàn)來達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效果。

原標(biāo)題：淺談降低脫硝液氨消耗量的技術(shù)措施（作者：李建設(shè)）