电厂燃煤锅炉氨逃逸的分析与控制

4.8AGC投入时，普遍变负荷速率较快。为了响应负荷的快速变化，燃料量变化太快，风粉配比不能保证脱硝入口NOx稳定。引起大幅波动。
4.9烟气流场的不均匀，导致喷氨量与烟气量不匹配。烟气流速在烟道的横截面各个位置不能均匀分布，尤其在烟道发生转向后，各个部位风速不一致，会导致局部氨逃逸偏高。
4.10烟气温度变化幅度大。在低负荷时，烟温下降。局部烟温太低，会引起催化剂活性下降，从而引起氨逃逸升高。
4.11脱硝自调控制策略存在缺陷。测点反吹时，自调的跟踪问题不能彻底解决。往往在反吹结束后，SCR出口NOx会有一个阶跃，突然升高或突然降低，增加扰动和波动，增加氨逃逸。
4.12催化剂局部堵塞、性能老化。导致单层催化剂各处催化效率不同，为了控制出口参数，只能增加喷氨量，从而导致局部氨逃逸升高。
4.13由于SCR脱硝装置处于烟气的高灰段，氨逃逸表是利用激光原理测量，容易引起测量不准。测量技术不过关，不能准确反映氨逃逸情况，不能给运行一个有效的参考数据。由于原烟气含灰量高达30-50g/m3，传统的对射式氨逃逸分析仪无法穿透，并且由于锅炉负荷的变化会导致光速偏移，维护量很大。而由于在较低温度下（230℃以下），NH3和SO3会生成NH4HSO4，对于传统的采样管线抽取式氨逃逸分析仪的采样管伴热温度不会超过180℃，所以在采样管线中硫酸氢铵会快速生成，导致氨气部分或全部损失，监测结果没有实际意义。
4.14液氨质量差。由于液氨的腐蚀性和有毒性，检测很不方便。一般液氨的检测由厂家自己检测。因此，对液氨质量缺乏有效监督。现场经常发生供氨管道滤网堵塞的现象。也会造成喷氨格栅喷氨量的不均匀。从而影响氨逃逸。
5降低氨逃逸的措施
5.1优化脱硝自调特性，将脱硝出口NOx控制在30~50mg/Nm3之间，防止调门开的过大，瞬间供氨量过大，导致氨逃逸升高。提高自调的适应性，保证在任何工况下都能满足要求，将波动幅度控制到最小。尤其在大幅升降负荷和启停制粉系统时。避免NOx长时间处于较低的状态。
5.2优化脱硝测点反吹期间的控制策略。在自调逻辑中引入脱硝入口NOx前馈信号和净烟气NOx反馈信号。在反吹期间合理选择被调量，比如可以用净烟气NOx作为临时作为被调量。在反吹结束后，再切回原来的被调量，保证在反吹结束后NOx参数平稳，不出现大幅跳变，在反吹期间不需要人为干预。使自调投入率达99%以上。
5.3优化燃烧调整自调特性，在燃烧自调中考虑风粉自调对脱硝入口NOx的影响，使脱硝入口NOx在负荷波动和其他扰动下波动幅度最小，降低脱硝自调的难度。
5.4提高CEMS测点的可靠性。可以通过增加测点数量或者提高维护质量来提高测点的可靠性。尽量降低由于测点故障引起的自调功能失效时间。
5.5在脱硝系统画面中增加反吹报警提示。比如“A侧出口NOx反吹”、“B侧出口NOx反吹”、“净烟气出口NOx反吹”。提醒值班员对吹扫期间参数的关注，防止自调失控，氨逃逸过高。
5.6合理调整反吹时间和时段。杜绝两点和三点同时反吹。当由于反吹时间间隔不同出现同时反吹时，其中一点反吹时间自动提前或后延10分钟，避免同时反吹。
5.7请高水平的电研院做烟道烟气流场试验，做到在任何负荷下，喷氨格栅断面和催化剂断面烟气流速均匀。
5.8请高水平的电研院做燃烧优化试验，做到在任何负荷下，喷氨格栅断面前NOx均匀。比如：可以重新确定各负荷下的氧量控制范围，降低脱硝入口NOx数值和波动幅度。可以增加锅炉自动投切粉、自动启停磨逻辑，判据除了引入氧量、负荷、粉量、煤量外，还可以引入脱硝入口NOx作为前馈，使锅炉在大扰动的情况下，保证脱硝入口NOx变化最小。
5.9请高水平的电研院做烟道喷氨格栅均布试验，做到在任何负荷下，喷氨格栅断面喷氨均匀，与烟气量匹配。提高喷氨格栅均匀性，利用网格法实时监控喷氨格栅的均匀性。应聘请有资质的试验所每半年在线调节一次喷氨格栅均匀性。
5.10请高水平的电研院做催化剂性能测试试验，做到在任何负荷下，催化剂后的NOx均匀。
5.11预防催化剂积灰。提高声波吹灰气源压力；经常性的对气源罐进行疏水；每次脱硝投入或是机组启动开启风烟系统前要先启动声波吹灰器；运行中也要检查吹灰器工作正常。利用停备和检修清理催化剂积灰，及时疏通堵塞的催化剂，更换老化的催化剂。清除喷氨喷嘴及供氨管道、阀门堵塞的现象。消除稀释风系统堵塞的情况。
5.12更换落后的氨逃逸表。采用先进技术的氨逃逸表，定期校对，保证指示准确。
5.13控制脱硝入口烟温在合理范围，保证催化剂工作在最佳工作温度。过高容易烧结，过低效率不高，容易中毒，失去活性。
5.14合理确定AGC响应速度。过高的响应速度，对电网也许是好事，但对电厂却可能是灾难。长期的负荷波动，给设备带来交变应力，大大降低使用寿命。对于环保参数的控制也极为不利。因此，应兼顾电网和电厂的安全经济运行，确定合适的变负荷率，而不是盲目追求高速度。经常看到有的机组在升负荷，而有的机组却在降负荷，有的机组负荷在大幅度降低后，又快速升起。这都给电厂设备造成了不必要扰动，同时也带来了安全隐患和经济性下降。
5.15提高液氨质量，减少杂质，减少堵塞滤网、堵塞喷氨格栅分门的机会。
6结论
本文通过对燃煤电厂脱硝系统氨逃逸的分析，找出了影响氨逃逸的主要因素，并针对原因，提出了解决方案和措施。主要从以下几个方面进行优化：
6.1一次系统的优化改造。如流场、喷氨设备的均匀性调整。燃烧器的改造。
6.2脱硝控制系统的优化。如自调系统的适应性和平稳性。测点的可靠性。自调策略的先进性和全面性。
6.3锅炉燃烧调整的优化。燃烧自调系统对脱硝环保参数的兼顾和前馈。整个锅炉设备的系统性优化。
本文来自于“2017年电力行业节能环保创新论坛”论文集
原标题:电厂燃煤锅炉氨逃逸的分析与控制