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[摘要]本文主要介绍了湖北华电西塞山发电有限公司#3机组脱硝系统，并对该系统脱硝出口与烟囱入口NOx测量值偏差大的问题提出了解决方案。

[关键词]SCR脱硝系统；喷氨不均；测点移位；空预器堵塞；NOx偏差大

一、背景技术

近年来，随着对火电厂NOx排放要求日趋严格，超低排放的实施，火电厂烟气脱硝改造日趋成熟。火电机组NOx排放严格限制在50mg/m3以下甚至更低，这就对脱硝反应器的效率提出了更高的要求。

目前很多火电机组出现过脱硝出口与烟囱入口NOx测量值偏差大的问题，比如脱硝出口NOx测量值为40mg/m3，烟囱入口NOx测量值却只有20mg/m3，甚至更低；有的机组出现硝出口NOx测量值为20mg/m3，烟囱入口NOx测量值却只有40mg/m3，甚至更高。由于脱硝喷氨不均导致催化反应器后烟道内烟气中NOx分布不均匀，而目前脱硝出口NOx取样点多为单点取样，导致脱硝出口NOx测量值不能够反映烟气中NOx的平均值。

由于脱硝出口NOx测量数据不具有代表性，在脱硝自动调节过程中，经常出现过量喷氨的问题，过量的氨气与烟气中的二氧化硫反应生成硫酸铵和硫酸氢铵，这些硫酸盐易沉积在催化剂表面，使催化剂活性降低，极易造成脱硝装置的下游设备空预器的堵塞，严重影响机组安全稳定运行。因此，解决脱硝系统喷氨不均并消除脱硝出口NOx测量数据不具有代表性的问题成为一个刻不容缓的问题。

湖北华电西塞山发电有限公司 #3号机组 SCR 脱硝装置由中国华电工程（集团） 有限公司设计制造，催化剂按“2+1”模式布置，目前三层在役催化剂均为华电青岛环保技术有限公司生产的蜂窝催化剂。SCR 脱硝装置采用高灰型工艺，设置 2 台反应器，布置在省煤器与空预器之间，在两台反应器入口水平烟道处共布置了7组喷氨支管，每组分为 4 根支管，每根支管上都配有手动调节阀，以调节各支管的氨喷射流量。

二、原因分析及解决方案

1.进入催化剂反应器的烟气中NOx分布不均

我厂#3炉为680MW直流锅炉，煤在炉膛内进行四墙切圆燃烧，共有6层煤燃烧器，1层油燃烧器。进入催化剂反应器的烟气中的NOx以及烟气流速并不均匀，催化剂不同位置的反应效率也不相同，是造成脱硝后烟气中NOx含量分布不均的原因之一。

解决方案：加装静态混合器，在脱硝入口烟道内的喷氨格栅上方加装静态混合器，使氨气与烟气中的NOx充分混合。这种方法既保证了进入催化剂反应器不同位置的烟气流速一致，又增加了烟气中NOx的均匀性，还使氨气与烟气进行了充分混合，提高了反应效率。

2.喷氨不均，导致催化剂反应器后烟气中NOx分布不均

我厂#3机组分为A，B侧催化剂反应器，每个催化剂有14个喷氨支管，每个喷氨支管由手动门控制开度，调节供氨流量。由于机组脱硝系统已运行较长时间，催化剂反应器不同位置的反应活性发生变化，以及部分喷氨支管上不同喷嘴存在不同程度的堵塞情况，原手动门开度已不适合新的反应特性，造成部分区域过量喷氨或少量喷氨，催化剂反应器后烟气中NOx分布不均。

解决方案：在机组运行中，利用便携式NOx测量仪表，测量脱硝催化剂反应器出口烟道不同位置NOx含量，并根据烟道不同位置NOx含量，调整喷氨支管手动门的开度，即不同支管的喷氨流量，使催化剂反应器后烟气中NOx分布均匀。

在调整过程中，我们以脱硝催化剂反应器后烟道上的十个开孔法兰为取样点。通过便携式NOx仪表测量发现，烟道在宽度方向上，中间位置的NOx测量数据偏低，两侧的NOx测量数据偏高，即催化剂反应器中间位置喷氨量较大，NOx反应效率较高，两侧位置喷氨量较小，NOx反应效率较低。在反复调整喷氨支管手动门后，烟道不同位置的NOx测量值偏差明显减小。

3.空预器存在漏风，脱硝出口烟气含氧量低于空预器出口烟气含氧量

原脱硝出口NOx测点位于空预器之前的烟道上，由于空预器存在漏风情况，导致脱硝出口烟气氧量低于空预器出口烟气氧量，存在2%以上的误差（脱硝出口为6%含氧量，空预器出口为8%，甚至更高）。这也是造成NOx折算值偏差大的原因之一。

解决方案：将脱硝出口NOx取样测点由脱硝出口A，B侧烟道中间位置分别移至空预器出口至A电除尘和D电除尘烟道上。这个方案既保证了脱硝出口氧量测量值与烟囱入口氧量基本一致，NOx折算值也接近一致，又延长了脱硝出口烟气的混合路径，进一步提高了脱硝出口烟气中NOx分布的均匀性，使脱硝出口NOx测量数据更具有代表性和真实性。

三、效果确认

在改造调试后，在高、中、低不同负荷下，脱硝出口NOx测量数据与烟囱入口基本保持接近，误差在5mg/m3以内，在变负荷工况下，误差在10mg/m3以内，实现本项目设定目标。

在改造调试后，#3机组运行一段时间后，未发生空预器堵塞现象，引风机电流未出现明显升高现象，引风机入口负压保持稳定。

在#3机组脱硝系统改造后，我厂热工人员又先后对#1，#2，#4号机组脱硝出口测点进行选点移位，均解决了脱硝出口NOx测量数据与烟囱入口偏差大的问题，一定程度上减轻了过量喷氨的问题。该方案对同类型机组有良好的推广效应。

参考文献：

[1]中国大唐集团科技工程有限公司，燃煤电站SCR烟气脱硝工程技术[M].北京：中国电力出版社，2009

[2]董建勋，李辰飞，王松岭，等，还原剂分布不均匀对SCR脱硝性能影响的模拟分析[J].电站系统工程，2007，23（1）：20-24.