一、存在的問(wèn)題
?公司鍋爐SCR脫硝催化劑吹損較為嚴(yán)重,其中中間部位較兩側(cè)吹損嚴(yán)重,A側(cè)催化劑吹損較B側(cè)嚴(yán)重,局部模塊內(nèi)單體已全部脫落,催化劑防護(hù)網(wǎng)已全部吹損,催化劑吹損部位大體沿爐后方向分布,催化劑上方整流格柵局部脫落。
催化劑吹損出現(xiàn)孔洞后造成NH3/NOX摩爾比分布不均勻,氨和煙氣混合較差,計(jì)算出理論所需的噴氨量不穩(wěn)定,最終導(dǎo)致鍋爐出口氮氧化物濃度不易控制,實(shí)際用氨量增高,氨逃逸率增大,實(shí)際用氨量增高,經(jīng)濟(jì)效果較差。
最主要的是從脫硝反應(yīng)器逃逸的部分氨與煙氣中的SO3和H2O反應(yīng)生成硫酸氫氨,與煙氣中的灰塵一起粘附在空預(yù)器的換熱元件上,增加了空預(yù)器堵塞和腐蝕風(fēng)險(xiǎn),空預(yù)器差壓增大,通煙受阻,影響鍋爐效率。另外氨逃逸過(guò)大時(shí)對(duì)脫硫系統(tǒng)也將造成不良后果。
二、現(xiàn)象
1.供氨量增大,氨逃逸率逐步增大,脫硝出口氮氧化物與脫硫出口氮氧化物偏差較大,通過(guò)噴氨蝶閥無(wú)法調(diào)整平衡脫硝出口NOX含量,脫硝出口實(shí)際氮氧化物超標(biāo),脫硝效率下降。
2.氨逃逸增大后在脫硝下游生成硫酸氫氨粘附在空預(yù)器蓄熱元件表面上,造成換熱元件堵灰,空預(yù)器壓差增大,引風(fēng)機(jī)電耗增加。
三、原因分析
1.煙氣飛灰顆粒磨損是催化劑吹損的主要原因,根據(jù)催化劑吹損分布規(guī)律可看出煙氣流場(chǎng)分布已偏離設(shè)計(jì)工況。實(shí)際運(yùn)行工況與設(shè)計(jì)模型存在偏差,導(dǎo)致煙氣流場(chǎng)偏離設(shè)計(jì)工況,整流格柵、支撐、導(dǎo)流板與催化劑的磨損情況大致對(duì)應(yīng)。做為迎風(fēng)面的上層催化劑不僅吹損嚴(yán)重,其頂端的不銹鋼防護(hù)網(wǎng)也基本全部吹損,可見(jiàn)煙氣流速局部過(guò)大,煙氣流場(chǎng)偏離設(shè)計(jì)值是催化劑吹損的直接原因,煙氣流場(chǎng)不均勻的原因與設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行調(diào)整等方面有關(guān)。
2.催化劑機(jī)械強(qiáng)度和磨耗率偏低,經(jīng)檢測(cè)催化劑硬化端磨損測(cè)試結(jié)果為0.2887%/kg,說(shuō)明催化劑機(jī)械性強(qiáng)度較低。
3.脫硝反應(yīng)器人孔門(mén)、測(cè)孔、吹灰器、壁板不嚴(yán)漏風(fēng),長(zhǎng)時(shí)間漏風(fēng)使催化劑強(qiáng)度、硬度降低,最終導(dǎo)致催化劑損壞。
4.煙氣溫度低于310℃時(shí),氨氣與煙氣中的三氧化硫反應(yīng)生成氨鹽,造成催化劑磨損和堵塞,使催化劑活性降低。
5.燃煤灰分中鈣含量較高極易引起結(jié)球磨損,從檢測(cè)結(jié)果上看氧化鈣含量為2.965%,正常應(yīng)該1%-2%。鈣含量高容易形成灰球,催化劑磨損會(huì)較嚴(yán)重。
6.事故狀態(tài)對(duì)催化劑有較大的影響。未完全燃燒的煤粉和油霧在催化劑表面二次燃燒時(shí),過(guò)度的熱量會(huì)使催化劑遭受物理和化學(xué)損壞。鍋爐滅火和甩負(fù)荷時(shí),煙氣溫度迅速下降,脫硝系統(tǒng)停運(yùn),催化劑中殘余的氨較多,形成硫酸氫銨沉淀,堵塞催化劑微孔,使催化劑活性降低。
爐管四管泄漏時(shí)對(duì)催化劑損害較大,特別是尾部受熱面泄漏時(shí)影響最大,大量的水汽隨煙氣進(jìn)入催化劑,如在催化劑表面形成水滴,在較短的時(shí)間內(nèi)造成催化劑的壽命損耗,并加快催化劑的堿金屬中毒。
四、預(yù)防措施
1.校核脫硝煙氣流場(chǎng)實(shí)際分布情況,對(duì)流場(chǎng)的校核不要局限于設(shè)計(jì)階段的數(shù)模和物模,需現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量脫硝出、入口煙速每個(gè)催化劑模塊處煙速,在反應(yīng)器內(nèi)部懸掛彩旗,觀察彩旗走向,直觀反應(yīng)出煙氣流場(chǎng)的走向,掌握煙氣流場(chǎng)冷、熱態(tài)真實(shí)分布情況,為運(yùn)行調(diào)整及脫硝系統(tǒng)整改提供準(zhǔn)確依據(jù)。加強(qiáng)燃燒調(diào)整,消除爐膛出口存在的煙氣殘余旋轉(zhuǎn),減少脫硝反應(yīng)器兩側(cè)煙氣量偏差。降低煙氣中灰塵含量,以減少煙氣中飛灰顆粒對(duì)催化劑、噴氨管的沖刷。充分利用停爐機(jī)會(huì),修復(fù)或更換吹損的煙氣擋板、導(dǎo)流板、整流格柵,煙氣擋板、導(dǎo)流板噴涂防磨材料,力爭(zhēng)使煙氣流場(chǎng)分布趨于均勻。定期沖洗空預(yù)器蓄熱元件,減少空預(yù)器堵塞,保證脫硝系統(tǒng)兩側(cè)煙氣流量平衡。
2.提高催化劑防磨性能,可考慮在催化劑迎風(fēng)面端部做硬化處理,提高催化劑抗沖刷能力。
3.治理脫硝反應(yīng)器漏點(diǎn),定期對(duì)壓縮空氣進(jìn)行疏水,杜絕冷風(fēng)、水汽漏入反應(yīng)器。
4.定期化驗(yàn)入爐煤成分及灰分成分。
5.運(yùn)行中嚴(yán)格根據(jù)煙氣參數(shù)確定脫硝裝置投退,煙氣溫度在310℃-420℃時(shí)方可投入脫硝運(yùn)行,當(dāng)煙氣溫度或機(jī)組負(fù)荷偏低時(shí)及時(shí)投入煙氣旁路裝置;煙氣溫度升至410℃時(shí),采取加強(qiáng)鍋爐吹灰,降低火焰中心高度,切換磨煤機(jī)運(yùn)行等方法,如煙氣溫度仍在上升,應(yīng)申請(qǐng)降低機(jī)組負(fù)荷以保護(hù)脫硝催化劑。鍋爐四管泄漏時(shí)檢查省煤器灰斗是否有水排出,若煙氣中帶有水汽,申請(qǐng)停爐,停爐后可對(duì)催化劑進(jìn)行吹掃。
我們采用當(dāng)前最先進(jìn)的TK-1100型激光氣體分析儀(基于TDLAS技術(shù))分析微量NH3。系統(tǒng)(包括測(cè)量池)采用全程加熱,保證樣品氣體溫度,防止有水析出而對(duì)NH3的大量溶解影響分析結(jié)果。探頭采用電加熱過(guò)濾探頭,在取樣出來(lái)就完成樣品的凈化,減小了后級(jí)預(yù)處理的負(fù)荷,大大降低了器件的故障率。系統(tǒng)設(shè)計(jì)有探頭自動(dòng)反吹程序及儀表自動(dòng)標(biāo)零程序,正常運(yùn)行后僅需要正常的巡檢即可。傳輸管線(xiàn)采用定制230℃以上高溫復(fù)合電伴熱管纜,并控制在2m以?xún)?nèi)(確保盡量少的NH3吸附),整個(gè)預(yù)處理全部集成在高溫加熱盒內(nèi),系統(tǒng)緊湊以避免長(zhǎng)距離傳輸管路對(duì)NH3的吸附。
