大部分機(jī)組SCR改造都采用了在原備用層增加一層催化劑的改造方式，此種方式具有在不改變現(xiàn)有反應(yīng)器的基礎(chǔ)上提高脫硝效率的優(yōu)勢。本文總結(jié)了SCR改造后出現(xiàn)的幾個(gè)威脅機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的共性問題，并提出了解決建議.
存在的問題
1.1氨逃逸大
1.1.1噴氨過量
機(jī)組超低排放改造后，SCR系統(tǒng)入口條件可能已發(fā)生變化，特別是機(jī)組負(fù)荷變動(dòng)較大時(shí)，噴氨格柵噴出的NH3與煙氣中的NOx可能存在比例分布不均勻的問題，引起局部噴氨過量。另外，由于對出口NOx排放濃度的嚴(yán)格控制，在實(shí)際運(yùn)行過程中部分電廠采用了過量噴氨的方式。上述2種情況在長期運(yùn)行過程中都會(huì)造成氨逃逸增大，形成硫酸氫銨（以下簡稱“ABS”）。ABS在特定溫度范圍內(nèi)呈液態(tài)黏稠狀，黏附煙氣中的飛灰后附著在設(shè)備上，造成SCR下游設(shè)備（比如空預(yù)器、除塵器等）的堵塞，嚴(yán)重時(shí)必須停爐清理，對機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成極大的威脅。
1.1.2供氨閥門自動(dòng)控制缺陷
SCR系統(tǒng)噴氨閥門的典型控制過程為：SCR系統(tǒng)采用串級PID加前饋的控制策略，用原煙氣中NOx的體積分?jǐn)?shù)乘以NO2和NO的摩爾比計(jì)算出NO2含量作為串級PID控制前饋；為了防止氨逃逸對控制造成影響，將SCR煙氣脫硝系統(tǒng)出口煙氣中NO2的含量（計(jì)算方法同前饋部分NO2的含量）作為主調(diào)PID的測量值，目標(biāo)NOx體積分?jǐn)?shù)作為設(shè)定值，前饋和主調(diào)PID共同疊加后生成NO2的體積分?jǐn)?shù)，NO2體積分?jǐn)?shù)乘以煙氣流量得到NO2的流量信號，該信號乘以所需氨氮摩爾比就是基本氨氣流量信號，此信號作為給定值送入副調(diào)PID控制器與實(shí)測的氨氣流量信號比較，由PID控制器經(jīng)運(yùn)算后發(fā)出調(diào)節(jié)信號控制SCR入口氨氣流量調(diào)節(jié)閥的開度以調(diào)節(jié)氨氣流量。下圖為供氨自動(dòng)控制流程。
由于SCR系統(tǒng)存在明顯的NOx反應(yīng)器催化劑反饋滯后和NOx分析儀響應(yīng)滯后的問題，系統(tǒng)采用實(shí)際機(jī)組負(fù)荷來預(yù)測煙氣流量。
在實(shí)際運(yùn)行過程中，當(dāng)機(jī)組入口NOx波動(dòng)較大或機(jī)組負(fù)荷低時(shí)，噴氨自動(dòng)控制會(huì)出現(xiàn)調(diào)節(jié)不及時(shí)的情況，容易造成噴氨過量，長期運(yùn)行會(huì)給后續(xù)設(shè)備帶來安全隱患，因此大部分電廠運(yùn)行人員都以手動(dòng)調(diào)節(jié)代替閥門自動(dòng)調(diào)節(jié)。
存在的問題
1.2催化劑堵塞
部分系統(tǒng)催化劑蒸汽吹灰器設(shè)計(jì)為單一氣源，取自鍋爐蒸汽吹灰母管減壓閥后，在調(diào)試過程中經(jīng)常出現(xiàn)點(diǎn)火后蒸汽壓力未達(dá)到鍋爐本體吹灰壓力要求而脫硝系統(tǒng)無法吹灰的情況，吹灰器無法正常吹灰就會(huì)引起催化劑積灰，若初次點(diǎn)火到整套啟動(dòng)間隔較長（比如2個(gè)～3個(gè)月），積灰可能會(huì)在催化劑的表面和孔道中板結(jié)，再次啟動(dòng)吹灰器也無法有效去除，嚴(yán)重影響催化劑使用壽命和脫硝效率。
另外，在實(shí)際運(yùn)行過程中還存在運(yùn)行人員對催化劑差壓重視度不足，僅啟動(dòng)超聲波吹灰器而長期不啟動(dòng)蒸汽吹灰器的情況，無法及時(shí)有效去除催化劑中的積灰，這也是造成催化劑壽命縮短和脫硝效率降低的重要原因之一。
優(yōu)化意見
2.1噴氨優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)
噴氨優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)是在機(jī)組常規(guī)高負(fù)荷下進(jìn)行的一項(xiàng)試驗(yàn)。通過測試及計(jì)算結(jié)果對SCR裝置中的噴氨格柵手動(dòng)噴氨閥門進(jìn)行調(diào)整，試驗(yàn)可以在滿足NOx濃度控制要求的前提下，減少還原劑用量，降低氨逃逸率，減輕ABS對下游設(shè)備的危害，提升系統(tǒng)運(yùn)行安全性。
試驗(yàn)采用網(wǎng)格法進(jìn)行測量，測點(diǎn)布置如圖所示，截面選取要有代表性。圖中標(biāo)注的SCR入口測點(diǎn)是在省煤器后、催化劑前，SCR出口測點(diǎn)是在催化劑后、空預(yù)器之前。
噴氨優(yōu)化調(diào)整程序如圖所示。通過多次調(diào)節(jié)格柵上的支管手動(dòng)噴氨閥門開度，調(diào)整各支管噴氨流量，使SCR反應(yīng)器截面內(nèi)NOx與氨比例分布更加均勻，直到SCR反應(yīng)器出口截面的NOx分布均勻性得到明顯改善，從而有效降低反應(yīng)器出口NOx濃度分布的不均勻度。
優(yōu)化意見
2.2自動(dòng)控制策略建議
a)因?yàn)橹髌髁啃盘栕兓坝趯?shí)際機(jī)組負(fù)荷信號變化，所以可以采用主汽流量信號代替實(shí)際機(jī)組負(fù)荷信號來預(yù)測NOx的變化，減少控制響應(yīng)時(shí)間；
b)根據(jù)氨流量采取變PID參數(shù)調(diào)節(jié)；
c)前饋部分加入NOx濃度變化的微分作用。
優(yōu)化意見
2.3吹灰器運(yùn)行建議
a)建議采用雙路氣源（輔汽或啟動(dòng)爐氣源）或在停爐期間設(shè)置臨時(shí)氣源吹灰（如壓縮空氣）的方式解決這一問題。同時(shí)要注意采用蒸汽作為氣源吹灰時(shí)，要保證蒸汽的壓力和溫度及煙氣的溫度達(dá)到系統(tǒng)要求，杜絕催化劑受潮；
b)加強(qiáng)對運(yùn)行人員的教育，明確定期啟動(dòng)蒸汽吹灰器的時(shí)間或差壓報(bào)警值。在啟動(dòng)蒸汽吹灰器前要保證足夠的疏水時(shí)間。原煙氣凈煙氣氨注射柵格SCR氨流量測量氨蒸氣氨流量調(diào)節(jié)閥稀釋空氣噴入氨測點(diǎn)1測點(diǎn)2SCR反應(yīng)器省煤器旁路鍋爐空氣預(yù)熱器煙氣二次風(fēng)測量反應(yīng)器入口的NOx、O2、流速等參數(shù)及分布計(jì)算反應(yīng)器出口NOx分布的不均勻度測量反應(yīng)器出口的NOx、O2、氨逃逸等參數(shù)不均勻度小于等于某一數(shù)值根據(jù)反應(yīng)器出口的NOx濃度，調(diào)整噴氨支管的手動(dòng)閥門開度。
來源：北極星環(huán)保網(wǎng)
