燃煤机组尿素水解SCR烟气脱硝系统性能优化.doc
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1、燃煤机组尿素水解SCR烟气脱硝系统性能优化摘要:尿素水解制备SCR还原剂技术在国内还处于起步发展阶段,在调试过程中还存在变负荷适应性差、氨调逃逸量大、低负荷投入特性差等问题,结合项目经验对尿素水解SCR系统的冷、热态调试过程以及调试过程中存在的技术问题和性能优化方法进行总结,通过优化调整可明显改善尿素水解SCR低负荷快速投入、变负荷适应性、提高脱硝效率以及降低氨逃逸提供了合理化建议.引言目前SCR还原剂制备系统主要有液氨蒸发、氨水汽化、尿素制氨3 种方式1 -9 ,随着国内民众和企业安全意识的加强,加上国内危化品运输、储存、使用事故层出不穷,尿素制氨技术因其不需要装卸、运输、储存危险化学品、装
2、置占地面积小、运行安全稳定可靠,逐渐成为电厂选择脱硝还原剂制备系统的主流技术。本文针对某350 MW 热电厂的尿素水解脱硝系统调试过程进行介绍并对尿素水解脱硝系统的性能优化提供建议。1 尿素水解SCR原理尿素水解制氨工艺原理是尿素水溶液在一定温度下发生水解反应,生成的气体中包含NH3 和CO2。尿素水解制氨系统由尿素颗粒储存和溶解系统、尿素溶液储存和输送系统及尿素水解系统组成。尿素颗粒在尿素溶解罐中配置成约50% 浓度的尿素溶液,随后尿素溶液储存在尿素溶液储罐中以供尿素水解器使用。尿素溶液通过泵输送到水解反应器中水解产生NH3、H2O 和CO2,产品气随后进入氨空气混合器后喷入烟道用作烟气脱硝
3、的还原剂。尿素水解制氨简要工艺流程如图1 所示。由于尿素水解制氨系统解决了液氨的装卸、运输、储存等问题,水解器制氨备案随制随用,无需储存,彻底解决了电厂脱硝工程还原剂制备系统的安全隐患问题。2 尿素水解SCR 系统调试2. 1 尿素水解SCR 冷态调试2. 1. 1 设备检查装置安装完毕后,应对系统进行一次全面的检查,主要内容有:工艺流程、管道、阀门、设备、零部件、仪表控制点、分析取样点、安全装置以及其他附属设施是否符合设计要求。2. 1. 2 尿素溶液制备系统水压试验及泵的试运尿素制液系统的水压试验,对整个尿素制备系统进行水压试验以检查管道系统及各连接位置的严密性,水压试验完成后进行泵的试运
4、转,对尿素制备系统管道进行冲洗,在进行泵的循环试运转时,应尽可能使循环回路越长越好,以发挥泵的冲洗作用。2. 1. 3 尿素溶液 氨气输送管道吹扫及气密试验吹扫是为了除去设备、管道安装时残留于内部的铁屑、铁锈、焊渣、沙石等杂质以及施工中的遗留物,以保证设备的安全运转。管道、设备、阀门等在制造过程中,表面积有不少油污、杂物,单靠吹除一般处理不干净,必须要清洗。冲洗介质采用蒸汽或冲洗水,流速应不小于1. 5 m s。从水解器开始至氨空气混合器之前的管道及水解器汽源蒸汽管道需进行气密试验,气密试验需在水压试验合格后才能进行。工艺系统管道吹扫之后,进行气密试验。气密试验前对吹扫后系统进行恢复,对管道材
5、料、垫圈、螺栓、调节阀及止回阀的方向、盲板的抽插和流量孔板等复原情况,进行仔细确认。水解器及氨气输送管道试验压力为1. 40 MPa,水解器汽源管道为1. 40 MPa。升压速度0. 2 MPa 次进行,每次稳压10 min。气密升压过程中,要严防阀门泄漏而引起低压系统超压。气密结束后,利用贮存的压力进行仪表导管的吹扫。2. 1. 4 氨气输送管道的惰性气体置换正式投料前必须用氮气或蒸汽置换系统。置换前先关闭系统全部阀门,再按要求流向逐个开启有关阀门。开启水解系统中低点排污及高点排气阀门,排出少量氮气或蒸汽,系统置换工作完成后,关闭所有阀门进行密封。2. 2 尿素水解SCR 热态调试2. 2.
6、 1 蒸汽伴热系统的投运建立蒸汽伴热系统是进行尿素溶液的配制以及水解器的试运的前提条件,以防止尿素溶液的结晶以及氨气管道的尿素再结晶堵塞管道。伴热的范围为尿素溶解罐、尿素溶液储罐、尿素溶液输送管道、水解器管道以及氨气管道等伴热。2. 2. 2 尿素溶液的配制在尿素溶液溶解罐中,先加入一定量的除盐水,打开通向尿素溶解罐内蒸汽盘管阀门,通入蒸汽,当温度达到50时,开启尿素溶解罐的搅拌器,开启斗式提升机,开启尿素溶液混合泵不断循环,从斗式提升机加料口加入定量的袋装尿素。当溶液中尿素含量达50%时,通过混合泵将尿素溶液送入尿素溶液储罐,合格的尿素溶液以备水解器的随时使用。2. 2. 3 尿素水解器的试
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