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300MW鍋爐脫硝系統與低氮燃燒器運行與檢修維護分析

作者:周俊  來源:安全管理網 
評論: 更新日期:2020年07月23日

摘要:研究對象是 2×300 MW 的供熱機組,選擇的方法是催化還原法對鍋爐進行脫硝改造,使得鍋爐氮氧化物的排放達到標準以及脫硝系統的投運率達到 99.95% 以上。促使氮氧化物排放值達到標準,保持在 50 mg/Nm 3 以內,通過相關部門的檢查 。一方面實現了對環境的保護,另一方面也加快了實現企業經濟效益速度的目標 。本文主要是對某熱電廠工程通過技術手段進行檢修和維護來提升工作效率與企業的經濟效益。

1供熱機組的選擇過程與標準

選擇的研究對象是2×300MW的供熱機組,其具有的功能是:能夠進行自動循環,位于中間位置的東西進行一次加熱,機內能夠進行通風與平衡溫度,機組四角呈圓形,排查問題的時候是對固體進行排查等。制粉系統是選用的中速磨煤機,屬于一次性吹干的風機系統,根據需要設計的煤種是貧煤與混煤,然后用混煤和洗中煤來進行檢測。將鍋爐里燃燒后產生的氮氧化物的設計值定為650mg/Nm3,但依然遠遠超出了標準所要求的排放值,也即是50mg/Nm3。為了實現氮氧化物標準排放的數值,研究對象選擇的是2011年10月完工的供熱機組為2×300MW的鍋爐,完成基本操作后,于2015年12月再次對該鍋爐的煙氣脫硝系統進行改造,最終使得脫硝系統在投運后氮氧化物由原來的650mg/Nm3降到標準排放值50mg/Nm3以下。

2低氮燃燒器的運行調整原則與方法

(1)氮氧化物的排放值必須在符合規定的范圍內,那么在對鍋爐進行調整時就要保證其在穩定工作下實現規定值內的排放以及鍋爐工作的穩定性[1]。

(2)通過調大燃盡風門來實現氮氧化物的排放,然后調大二次風門來再次降低一氧化碳的排放,同時要注意在調節的時候要使風門開度范圍總的要大于200%,氧的量要在3.5%以上,只有這樣才能使氮氧化物和一氧化碳同時達標。

(3)燃燒風口的大小對鍋爐的壓差影響很大,因此在開關燃燒風門的時候,速度應盡量慢,并且能夠增加風量,使得壓差在0.62kPa以上,火檢強度可能會減弱,這時候就需要注意觀察強度。

(4)在調整風口大小的時候,要注意適度,因為當氮氧化物降低時,必然引起氧氣量減少,一旦氧氣量大量缺乏的時候就容易造成其他成分含量超標,從而引起鍋爐、排煙機和風機等大量工作而增加成本。

(5)即使在燃燒區風量很大時,也減少不了氮氧化物的含量。

(6)經過測試發現只有當鍋爐里的氧氣含量在2.5%~3.5%之間的時候才能夠達到標準。一旦超出這個范圍,就會造成一氧化碳含量超標,以及無法降低氮氧化物含量。

(7)在調整氮氧化物含量的操作中,應使得風口占整個比例的70%上下,鍋爐燃燒到90%左右,將二次風口適量調小些,中間每兩層之間風口保持在20%~30%之間。第五六層風口保持在50%上下,附近的其他層溫度保持在5%~10%范圍內,鍋爐內的風壓差維持穩定,然后逐漸打開在20%~30%上下,而下一層保持風口度在40%上下,同時加大風量可以使得其增加50t上下,以及維持鍋爐內的風壓差在0.62kPa以上,最后就是要時刻監管鍋爐里的氧氣量,使其超過2.5%,以保證鍋爐內的氮氧化物含量在400mg/L以內。

(8)要使得鍋爐內的風壓值維持在7.5~8.5kPa之間。

3對低氮燃燒器的檢修維護的詳細步驟

(1)對低氮燃燒器的運行過程進行合理調整與配風。

(2)選擇合適的煤種進行燃燒,使其盡量符合所需。

(3)及時對燃燒器進行清理與檢查,清除被燒焦的煤塊。

(4)對燃燒器定期檢查與維修,避免因小失大,維持工作的順利開展與進行。

4鍋爐煙氣脫硝系統的運行維護步驟

(1)對鍋爐進行調整,使得燃燒風口在一定的比例范圍內,能夠維持鍋爐正常燃燒與運行工作。

(2)保持鍋爐出口處的溫度在340℃上下,加熱器出口處的溫度在600℃范圍內,壓縮空氣系統完好無損,以及壓縮的空氣流量超過20L。

(3)對鍋爐的脫硝系統進行監測,觀察在運行過程中的中出入口差壓是否低于800Pa,一旦監視到壓差在上升時,要立即對聲波吹灰器進行檢查[2]。

(4)對空預器進行吹灰處理,保證其吹灰壓力能夠使得空預器的暖管和疏水管正常工作。

(5)監視鍋爐的脫硝系統在投運過程中的氨逃逸率,一旦發現超標要立即查明原因,然后對其進行處理。

(6)對空預器進行監視,觀察煙氣壓差是否正常,當其有上漲趨勢的時候,要進行干預工作,保證空預器的氣壓差在正常范圍內。

(7)應使鍋爐的脫硝系統的風量在3900~4300Nm3/h范圍內,并能夠對系統的噴氨量隨時進行調整。

(8)監視噴槍的流量情況,是否在25L以上的范圍,當低于25L的時候要及時處理避免跳閘等事故發生。

(9)當對設備噴槍進行沖洗時,要使鍋爐的爐出口溫度在305℃以上,同時其兩側的混合氣溫度在280℃以上;當其入口的氣體濃度發生變化時,要對氨氣的量進行調整,使其流量低于120L/h;而當鍋爐的煙氣口處的氮氧化物發生跳變時,要及時對氨氣的量進行調整,以避免因氨氣不足而引起事故的發生[3]。

(10)要定期對系統進行檢查,最好是1h一次。包括對系統設備的保溫情況、氨氣的儲存管道以及壓力計的疏通情況進行檢查,還有空氣系統、聲波吹灰器等是否正常工作以及在規定的范圍內。

(11)要定期定時對鍋爐的脫硝系統報表進行監視與記錄,根據其數據進行分析,對不符合要求的數據所對應的系統設備及時檢修,以保證系統正常工作,能夠滿足所需。

(12)對鍋爐煙氣的幾個關鍵節點進行監視,包括開啟、關閉以及緊急事件或者事故時候的煙氣溫度情況,當超過310℃時,要對機組進行投運工作,當小于310℃時,要立即停下對氨氣的輸入,當超過415℃,要馬上停止鍋爐的工作以降低工作負荷[4]。

5鍋爐的煙氣脫硝系統的檢修維護步驟

(1)對鍋爐系統進行定期檢查,保證其各項指標數據正常以及系統的運行情況正常。尤其是對特定系統和指定參數應該每天進行核查,其中包括DCS系統、CEMS參數等,以保證其在規定的范圍內運行情況正常。其次,要對一些重要參數進行每月核查,包括SCR出入口、氮氧化物含量、氨逃逸、氧氣含量等。另外,也需要對一些參數定期進行核查,比如與各個設備關聯的參數,必須全程監測其值的情況,保證脫硝系統的正常運行。

(2)對鍋爐脫硝系統的噴槍設備進行檢查,這里需要注意,在檢查時要做好安全措施,避免因為溫度過高而對檢查人員造成人身安全。還要對設備進行及時清潔處理,避免因為清潔問題帶來的霧化問題,導致在觀察和分析上引起不必要的操作。

(3)每天需要對吹灰器進行檢查,保證吹灰器能夠正常運行工作。

(4)對鍋爐的脫硝系統設備進行檢查,最好是每日一次,只要發現溫度不夠就要及時進行處理。

(5)對鍋爐的脫硝系統的尿素制備系統進行檢查與維護,保證其運行正常。需要對溫度進行監測,確保在該溫度下尿素的濃度能夠在50%~53%之間。另外,需要對催化設備進行性能測試以及對相關聯的設備進行清潔處理。包括對熱解爐、噴氨格柵、過濾網、噴嘴、導流板、U型管道等進行清潔處理[5]。

結語

通過對某熱電廠的鍋爐脫硝系統和低氮燃燒器進行檢修與投運工作,來監測其各項指標的變化情況以及非正常范圍內如何調整的方案進行實踐與總結,使之最終符合國家相關部門的審核,從而推動企業的發展。

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