《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》是大唐淮南洛河發電廠於2016年3月9日申請的發明專利，該專利申請號為2016101348088，公布號為CN105771644A，專利公布日為2016年7月20日，發明人是王登香、劉冰、李長春、李鄭寶。
《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》提供一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法，能夠避免SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落，堵塞熱解爐出口。所述方法包括：將熱解爐的熱解風進口調節閥的開關調節至開通狀態；對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內部溫度進行實時測量，若熱解爐出口處的溫度低於第一預設溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度；若熱解爐內部溫度低於第二預設溫度，則將熱解爐內部溫度提高至第二預設溫度。該發明適用於煙氣脫硝技術領域。
2020年7月17日，《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。
（概述圖為《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》的摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法
- 公布號：CN105771644A
- 公布日：2016年7月20日
- 申請號：2016101348088
- 申請日：2016年3月9日
- 申請人：大唐淮南洛河發電廠
- 地址：安徽省淮南市大通區洛河鎮洛河發電廠
- 發明人：王登香、劉冰、李長春、李鄭寶
- 代理機構：北京市廣友專利事務所有限責任公司
- 代理人：張仲波
- Int.Cl.：B01D53/90(2006.01)I、B01D53/56(2006.01)I、F23N1/00(2006.01)I、F23J15/02(2006.01)I
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
2012年6月，為降低電廠煙氣污染物的排放，促進當地經濟發展、保護環境和進一步改善電廠及周邊地區的空氣環境質量，某發電廠對3期5號爐實施煙氣脫硝改造，脫硝系統採用選擇性催化還原法（SelectiveCatalyticReduction，SCR），以尿素作為還原劑，經熱解、升溫和霧化後，噴入煙氣中，和煙氣中NOx在催化劑的作用下，生成無污染的氣體排放到大氣中。SCR脫硝系統中的SCR煙氣脫硝裝置的煙氣處理能力為相應鍋爐BMCR工況時的100％煙氣量，脫硝效率≥80％；NOx排放濃度不超過100毫克/標準立方米，氨的逃逸率不大於3百萬分比濃度。SCR煙氣脫硝裝置包括：尿素供應系統、尿素溶解系統、熱解爐、催化劑、SCR反應器、送風機及一次風機等結構。SCR煙氣脫硝裝置布置在鍋爐省煤器與空預器之間，SCR反應器位於送風機與一次風機的上方，SCR煙氣脫硝裝置採用蜂窩式催化劑，按照“2+1”模式布置，SCR反應器安裝吹掃裝置，採用聲波吹灰器。在尿素溶解系統中，尿素顆粒經斗式提升機輸送到尿素顆粒倉，再經過中間儲倉送到溶解罐里。
除鹽水將乾尿素溶解成55％質量濃度的尿素溶液，還通過尿素溶液混合泵將尿素溶液送到尿素溶液罐里。尿素溶液通過循環泵在計量分配模組和尿素罐之間不斷循環。尿素溶液在熱解爐內蒸發為氨氣，熱解爐出口的空氣/氨氣混合物經母管送入各分支管，分支管內的混合氣體經氨注射柵格噴入煙道內與煙氣充分混合，流入SCR反應器。當反應溫度達到一定後，與氨氣充分混合的煙氣氣流流經SCR反應器的催化層，氨氣與NOx發生催化還原反應，將NOx還原為無害的N2和H2O。2015年2月18日，5號爐脫硝系統正常運行時出現熱解爐內部壓力突升，出口處的溫度突降，熱解一次風量下降，熱解爐出口的空氣/氨氣混合氣壓力降低，SCR反應器出口NOx濃度明顯降低，氨逃逸急劇增大，噴氨自動減少現象。半小時後，所有參數恢復正常。根據上述現象進行分析，判斷為5號爐脫硝系統熱解爐內部發生不均勻性結晶、脫落，堵塞熱解爐出口部分。由於環保要求，嚴禁機組將正常運行的脫硝系統人為退出運行，所以未及時對熱解爐結晶堵塞進行處理。此後，每隔一段時間，上述現象發生一次，且發生頻率也越來越頻繁。3月29日葉，由於網上負荷較輕，機組負荷降至300兆瓦，煙溫低導致脫硝系統自動解列，檢修人員利用此契機，打開熱解爐檢查門，發現熱解爐內部結晶嚴重。
發明內容
專利目的
《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》要解決的技術問題是提供一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法，以解決現有技術所存在的SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落，堵塞熱解爐出口的問題。
技術方案
《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》包括：將熱解爐的熱解風進口調節閥的開關調節至開通狀態；對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內部溫度進行實時測量，若熱解爐出口處的溫度低於第一預設溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度；若熱解爐內部溫度低於第二預設溫度，則將熱解爐內部溫度提高至第二預設溫度。進一步地，所述對熱解爐出口處的溫度進行實時測量包括：在熱解爐出口處的外壁上設定測溫點，通過所述測溫點對熱解爐出口處的溫度進行實時測量。進一步地，所述方法還包括：若所述測溫點的測量溫度低於第一預設溫度，則啟動報警裝置發出預警信號。進一步地，所述方法還包括：調節熱解爐出口的空氣/氨氣混合氣調節閥使得所有的空氣/氨氣混合氣調節閥處於開通狀態。進一步地，所述方法還包括：當SCR反應器出口的NOx濃度小於等於預設標準值時，關閉尿素噴槍的自動降低噴氨量功能。
進一步地，所述方法還包括：按照預設的頻率對熱解爐出口處的空氣/氨氣混合氣調節閥進行開關擾動；利用變風量方式對熱解爐內部結晶進行吹掃，將熱解爐內部結晶吹落。進一步地，所述方法還包括：根據鍋爐負荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進行配摻，得到供該鍋爐使用的新煤種。進一步地，所述根據鍋爐負荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進行配摻包括：獲取鍋爐的運行參數和性能參數；根據獲取到的鍋爐的運行參數和性能參數，並結合配煤邊界條件及當日各類煤的庫存量，確定各類煤的配摻比列和用量；其中，所述配煤邊界條件包括：用煤限制條件和邊界標單。進一步地，所述運行參數包括：鍋爐的金屬壁溫、爐膛負壓、主蒸汽的溫度和壓力、再熱蒸汽的溫度和壓力、磨煤機出口風溫中中的一個或多個；所述鍋爐的性能參數包括：鍋爐當前的運行效率、發電標準煤耗和供電標準煤耗中的一個或多個。進一步地，控制熱解爐內部溫度大於等於420℃，同時控制熱解爐出口處的溫度為380℃。
改善效果
《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》通過將熱解爐的熱解風進口調節閥的開關調節至開通狀態；同時對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內部溫度進行實時測量，若熱解爐出口處的溫度低於第一預設溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度；若熱解爐內部溫度低於第二預設溫度，則將熱解爐內部溫度提高至第二預設溫度。這樣，通過開通所有的熱解風進口調節閥來增加熱解一次風量，從而提高熱解爐的熱解能力；同時還通過提高熱解爐內部溫度進一步提高熱解爐的熱解能力，能夠避免噴氨量變化時，熱解爐出口處溫度下降過多，出現熱解不完全導致熱解爐內部結晶脫落、堵塞熱解爐出口。
附圖說明
圖1為《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》實施例提供的SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的方法流程圖。
圖1
技術領域
《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》涉及煙氣脫硝技術領域，特別是指一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法。
權利要求
1.《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》特徵在於，包括：將熱解爐的熱解風進口調節閥的開關調節至開通狀態；對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內部溫度進行實時測量，若熱解爐出口處的溫度低於第一預設溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度；若解爐內部溫度低於第二預設溫度，則將熱解爐內部溫度提高至第二預設溫度。
2.根據權利要求1所述的該發明特徵在於，所述對熱解爐出口處的溫度進行實時測量包括：在熱解爐出口處的外壁上設定測溫點，通過所述測溫點對熱解爐出口處的溫度進行實時測量。
3.根據權利要求2所述的該發明特徵在於，所述方法還包括：若所述測溫點的測量溫度低於第一預設溫度，則啟動報警裝置發出預警信號。
4.根據權利要求1所述的該發明特徵在於，所述方法還包括：調節熱解爐出口的空氣/氨氣混合氣調節閥使得所有的空氣/氨氣混合氣調節閥處於開通狀態。
5.根據權利要求1所述的該發明特徵在於，所述方法還包括：當SCR反應器出口的NOx濃度小於等於預設標準值時，關閉尿素噴槍的自動降低噴氨量功能。
6.根據權利要求1所述的該發明特徵在於，所述方法還包括：按照預設的頻率對熱解爐出口處的空氣/氨氣混合氣調節閥進行開關擾動；利用變風量方式對熱解爐內部結晶進行吹掃，將熱解爐內部結晶吹落。
7.根據權利要求1所述的該發明特徵在於，所述方法還包括：根據鍋爐負荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進行配摻，得到供該鍋爐使用的新煤種。
8.根據權利要求7所述的該發明特徵在於，所述根據鍋爐負荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進行配摻包括：獲取鍋爐的運行參數和性能參數；根據獲取到的鍋爐的運行參數和性能參數，並結合配煤邊界條件及當日各類煤的庫存量，確定各類煤的配摻比列和用量；其中，所述配煤邊界條件包括：用煤限制條件和邊界標單。
9.根據權利要求8所述的該發明特徵在於，所述運行參數包括：鍋爐的金屬壁溫、爐膛負壓、主蒸汽的溫度和壓力、再熱蒸汽的溫度和壓力、磨煤機出口風溫中中的一個或多個；所述鍋爐的性能參數包括：鍋爐當前的運行效率、發電標準煤耗和供電標準煤耗中的一個或多個。
10.根據權利要求1-9任一項所述的該發明特徵在於，控制熱解爐內部溫度大於等於420℃，同時控制熱解爐出口處的溫度為380℃。
實施方式
為了了解熱解爐內部結晶原因，先對5號爐SCR脫硝系統進行分析、調查：據調查可得，該發電廠3期5號爐採用的是上海鍋爐廠有限公司生產的600兆瓦超臨界壓力直流鍋爐，該鍋爐為超臨界參數變壓運行螺旋管圈直流爐，採用單爐膛四角切圓燃燒方式、一次中間再熱、平衡通風、固態排渣、全鋼構架懸吊結構、露天布置、Π型燃煤鍋爐，鍋爐燃用淮南當地煤，設計煤種為淮南潘一礦煤，校核煤種為淮南新集礦煤，少部分燃用外來煤。該5號爐SCR脫硝系統在2012年6月改造完成後投入運行，2年多時間未發生上述現象，分析得到原因為，之前幾年由於網上夜間負荷偏低，煙溫達不到SCR脫硝系統投入條件，而在夜裡脫硝系統經常自動退出運行；在脫硝系統退出運行停止噴氨時，熱解風始終在通入狀態，所以熱解爐內部發生結晶時，也會被慢慢熱解完全，不會造成熱解爐內部越積越多，發生脫落現象。但是，5號爐在2014年11月大修結束後，鑒於國家嚴格控制脫硝系統解列運行時間，所以5號爐SCR脫硝系統一直未發生自動解列現象，SCR脫硝系統長時間運行，導致熱解爐內部結晶越來越多，最終發生脫落、堵塞熱解爐出口現象，導致脫硝系統無法正常運行，NOx排放超標。
綜上，得到5號爐SCR脫硝系統中熱解爐內部結晶原因包括一下6個方面：1）燃煤性能偏離設計值，鍋爐設計燃用5000大卡煤質，但實際長時間燃用4200-4500大卡的煤種，導致脫硝實際噴氨量偏大。由於，熱解一次風含灰量也大於正常值，在熱解爐內形成結晶體附著在熱解爐內壁上；2）熱解爐保溫不良，在熱解爐下部有一焊縫泄漏，檢修進行處理後，保溫恢復不完全，導致熱解爐散熱增加，使熱解爐內溫度下降，導致內部氨氣在泄漏處結晶，並導致越結越多；3）熱解一次風量偏小，熱解一次風量測點易被堵塞，在噴氨量變化時，熱解風量變化不大，運行人員未能及時發現並聯繫處理，也未能根據噴氨量的變化調節熱解一次風量，導致尿素溶液熱解不完全，在熱解爐內部結晶；4）熱解爐入口旋流器磨損，熱解爐入口裝有旋流器，使進入熱解爐熱解風在爐內旋轉，充分熱解尿素，由於旋流器磨損，使進入熱解爐內的熱解風流動發生不均勻現象，導致尿素溶液熱解不完全，在熱解爐內部結晶；5）熱解爐出口處的溫度控制過低，在機組變負荷時，噴氨量發生變化時，由於熱解一次風電加熱器自動跟蹤緩慢，致使熱解爐內部溫度下降較多，導致尿素熱解不完全，在熱解爐內形成結晶；6）5號爐脫硝系統至2014年11月份大修結束以後，始終全負荷段投入運行，致使上述原因導致的結晶累計在熱解爐內，最終發生結晶過多脫落和堵塞異常的發生。針對上述原因，該發明針對現有的SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落，堵塞熱解爐出口的問題，提供一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法。
參看圖1所示，該發明實施例提供的一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法，包括：S1：將熱解爐的熱解風進口調節閥的開關調節至開通狀態；S2：對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內部溫度進行實時測量，若熱解爐出口處的溫度低於第一預設溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度；若熱解爐內部溫度低於第二預設溫度，則將熱解爐內部溫度提高至第二預設溫度。該發明實施例所述的SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法，通過將熱解爐的熱解風進口調節閥的開關調節至開通狀態；同時對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內部溫度進行實時測量，若熱解爐出口處的溫度低於第一預設溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度；若熱解爐內部溫度低於第二預設溫度，則將熱解爐內部溫度提高至第二預設溫度。這樣，通過開通所有的熱解風進口調節閥來增加熱解一次風量，從而提高熱解爐的熱解能力；同時還通過提高熱解爐內部溫度進一步提高熱解爐的熱解能力，能夠避免噴氨量變化時，熱解爐出口處溫度下降過多，出現熱解不完全導致熱解爐內部結晶脫落、堵塞熱解爐出口。該發明實施例中，為了進一步提高熱解爐的熱解能力，需控制熱解爐內部溫度大於等於420℃，同時控制熱解爐出口處的溫度為380℃，優選地，所述第一預設溫度為380℃，所述第二預設溫度為420℃；原5號爐SCR脫硝系統熱解爐出口處的溫度為350℃，這樣，可以將該5號爐SCR脫硝系統熱解爐出口處的溫度提高至380℃，同時控制熱解爐內部溫度不低於420℃，以提高熱解爐的熱解能力，避免熱解爐內部結晶脫落、堵塞熱解爐出口。
在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述對熱解爐出口處的溫度進行實時測量包括：在熱解爐出口處的外壁上設定測溫點，通過所述測溫點對熱解爐出口處的溫度進行實時測量，當熱解爐出口處的溫度低於第一預設溫度，能夠及時地對熱解爐出口處的溫度進行調節，使得熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度，從而提高熱解爐的熱解能力，避免熱解爐內部結晶脫落、堵塞熱解爐出口。在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述方法還包括：若所述測溫點的測量溫度低於第一預設溫度，則啟動報警裝置發出預警信號。在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述方法還包括：調節熱解爐出口的空氣/氨氣混合氣調節閥使得所有的空氣/氨氣混合氣調節閥處於開通狀態，從而降低熱解爐內部壓力，保證空氣/氨氣混合氣通道暢通。在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述方法還包括：當SCR反應器出口的NOx濃度小於等於預設標準值時，關閉尿素噴槍的自動降低噴氨量功能。
該發明實施例中，當每次執行降低噴氨量措施時，在SCR脫硝系統運行穩定，SCR反應器出口NOx濃度不超過預設標準值的前提下，解除尿素噴槍的自動降低噴氨量功能，可以通過手動降低噴氨量，同時觀察SCR反應器出口NOx的變化，以便分析熱解爐內部結晶狀況，同時也起到將才發生少量結晶體熱解的作用。在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述方法還包括：按照預設的頻率對熱解爐出口處的空氣/氨氣混合氣調節閥進行開關擾動；利用變風量方式對熱解爐內部結晶進行吹掃，將熱解爐內部結晶吹落。該發明實施例中，可以採用變風量方式對熱解爐內部結晶進行吹掃，從而將熱解爐內部結晶吹落，具體的，對熱解爐出口處的空氣/氨氣混合氣調節閥進行頻繁的開關擾動，同時，利用大風量變動方式將熱解爐內部結晶吹落，從而，能夠防止結的大塊結晶體脫落堵塞熱解爐出口，造成SCR脫硝系統被迫解列而導致的停機。該發明實施例中，採用合理的燃燒調整手段，能夠在保證鍋爐安全運行的前提下，儘可能降低SCR反應器進口NOx濃度，以便減少噴氨量。
在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述方法還包括：根據鍋爐負荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進行配摻，得到供該鍋爐使用的新煤種，避免實際燃用煤質偏離設計值過大，導致噴氨量增加過多。在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述根據鍋爐負荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進行配摻包括：獲取鍋爐的運行參數和性能參數；根據獲取到的鍋爐的運行參數和性能參數，並結合配煤邊界條件及當日各類煤的庫存量，確定各類煤的配摻比列和用量；其中，所述配煤邊界條件包括：用煤限制條件和邊界標單。在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述運行參數包括：鍋爐的金屬壁溫、爐膛負壓、主蒸汽的溫度和壓力、再熱蒸汽的溫度和壓力、磨煤機出口風溫中中的一個或多個；所述鍋爐的性能參數包括：鍋爐當前的運行效率、發電標準煤耗和供電標準煤耗中的一個或多個。該發明實施例中，還可以對熱解爐外保溫進行重新施工，針對熱解爐下部的保溫不良問題，重新進行的整改，使得熱解爐外保溫性能良好，從而能夠提高熱解爐的解熱能力，避免熱解爐內部結晶脫落、堵塞熱解爐出口。
榮譽表彰
2020年7月17日，《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。
