摘要：浙江國(guó)華寧海電廠(chǎng)二期工程2×1000MW機(jī)組煙氣脫硝工程采用SCR脫硝技術(shù)，初始脫硝效率為50%，脫硝系統(tǒng)按80%脫硝效率進(jìn)行設(shè)計(jì)。目前，該2套脫硝裝置已經(jīng)通過(guò)168小時(shí)試運(yùn)行。
　　【關(guān)鍵字】：SCR脫硝、催化劑、氨氣流量控制、吹灰器
　　1、項(xiàng)目進(jìn)展及概況介紹
　　浙江國(guó)華寧海發(fā)電廠(chǎng)二期工程建設(shè)規(guī)模為2臺(tái)1000MW超超臨界機(jī)組，為建設(shè)環(huán)保型電廠(chǎng)，同步安裝煙氣脫硝裝置，配套脫硝工藝為浙江融智能源科技有限公司的選擇性催化還原法（SCR）煙氣脫硝，并由其設(shè)計(jì)、供貨。
　　浙江國(guó)華寧海發(fā)電廠(chǎng)二期工程為我國(guó)首臺(tái)采取海水二次循環(huán)冷卻技術(shù)的百萬(wàn)千瓦等級(jí)超超臨界機(jī)組，6號(hào)機(jī)組和5號(hào)機(jī)組分別于2009年9月21日下午4點(diǎn)、2009年10月14日上午10點(diǎn)順利通過(guò)168小時(shí)試運(yùn)行。
　　2、工程設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介
　　2.1、SCR法脫硝原理
　　選擇性催化還原法（SCR）煙氣脫硝工藝是一種以氨氣作為還原劑與煙氣中的氮氧化物在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)生成氮?dú)夂退�，從而達(dá)到氮氧化物脫除的目的的有效方法。
　　SCR反應(yīng)器布置在鍋爐省煤器出口與空氣預(yù)熱器之間，催化劑放置在反應(yīng)器中，噴入的氨氣與煙氣中的氮氧化物在催化劑和一定的煙氣溫度（300~420℃）作用下，發(fā)生如下反應(yīng)：
　　4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O
　　6NO2+8NH3  7N2+12H2O
　　NO+NO2+2NH3 2N2+3H2O
　　反應(yīng)產(chǎn)物為氣態(tài)的N2和H2O，隨煙氣排入大氣，無(wú)二次污染。
　　2.2、工藝流程
　　每臺(tái)1000MW機(jī)組配置單個(gè)脫硝反應(yīng)器，2臺(tái)1000MW機(jī)組脫硝裝置共用1套氨儲(chǔ)存、蒸發(fā)、供應(yīng)系統(tǒng)，其工藝流程圖見(jiàn)圖1。
　　
　　圖1、脫硝工藝流程圖
　　煙氣從鍋爐省煤器出來(lái)后進(jìn)入脫硝進(jìn)口煙道，在此位置處通過(guò)氨噴射格柵噴入氨氣與煙氣進(jìn)行混合。含有氨氣的煙氣進(jìn)入脫硝反應(yīng)器，在反應(yīng)器中完成脫硝反應(yīng)，經(jīng)脫硝后的煙氣進(jìn)入空氣預(yù)熱器，經(jīng)除塵、脫硫凈化處理后排入大氣。本脫硝裝置不設(shè)置脫硝旁路。
　　脫硝還原劑氨氣是由液氨儲(chǔ)罐中液氨經(jīng)液氨蒸發(fā)器加熱蒸發(fā)產(chǎn)生純氨氣，與稀釋風(fēng)機(jī)提供的空氣在混合氣中混合稀釋后，噴入脫硝煙道中。
　　脫硝裝置采用板式催化劑，板間距為7mm，這種催化劑不易堵塞。由于脫硝裝置為高塵布置，在運(yùn)行過(guò)程催化劑表面會(huì)積灰，需采用聲波吹灰器進(jìn)行定期吹掃。每層催化劑均設(shè)置聲波吹灰器，壓縮空氣取自鍋爐。
　　2.3、系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　本脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)如表1所示。
　　表1、煙氣脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)

　　本煙氣脫硝工程設(shè)計(jì)主要分三部分：1）、SCR本體設(shè)計(jì)部分；2）、氨區(qū)設(shè)計(jì)部分；3）、輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分。
　　1）、SCR本體設(shè)計(jì)部分
　　本工程脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)脫硝效率為80%（初始脫硝效率為50%）。SCR催化劑按1+2方式布置（即初始布置一層，預(yù)留2層）。系統(tǒng)不設(shè)置SCR裝置旁路和省煤器高溫旁路；在SCR進(jìn)口煙道上設(shè)置灰斗。SCR裝置設(shè)置檢修、測(cè)試平臺(tái)，SCR裝置布置見(jiàn)圖2。SCR系統(tǒng)主要設(shè)備如下：
　　A）、SCR反應(yīng)器：每臺(tái)爐設(shè)置單臺(tái)反應(yīng)器，反應(yīng)器的長(zhǎng)、寬、高分別為：27.5m、14.8m和12.3m.
　　B）、吹灰系統(tǒng)：反應(yīng)器每層催化劑設(shè)置10臺(tái)聲波吹灰器，吹灰介質(zhì)為檢修用壓縮空氣，壓力為0.45~0.7MPa。每臺(tái)吹灰器的單位時(shí)間空氣耗量為6Nm3/min，吹掃頻率為72次/h。
　　C）、灰斗：在SCR脫硝進(jìn)口煙道處設(shè)置4個(gè)灰斗，以收集大顆粒飛灰，防止其隨煙氣進(jìn)入反應(yīng)器，避免催化劑堵塞。
　　D）、催化劑：采用板式催化劑，活性溫度為300~420℃，催化劑間距為7mm。催化劑基材為不銹鋼材質(zhì)，活性物質(zhì)為T(mén)iO2、釩化合物等。催化劑化學(xué)壽命為24000h。
　　2）、氨區(qū)設(shè)計(jì)部分
　　脫硝還原劑采用液氨。液氨儲(chǔ)存、制備、供應(yīng)系統(tǒng)包括液氨卸料壓縮機(jī)、液氨儲(chǔ)罐、液氨蒸發(fā)器、氨氣緩沖罐、氨氣稀釋槽、廢水泵等。
　　氨區(qū)占地面積為30.6m×21.84m。主要設(shè)備規(guī)范見(jiàn)表2：
　　表2、氨區(qū)主要設(shè)備規(guī)范

　　3）、輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)
　　壓縮空氣系統(tǒng)：從鍋爐壓縮檢修用空氣母管、儀用壓縮空氣母管接出。
　　蒸汽系統(tǒng)：蒸發(fā)液氨所需的蒸汽從鍋爐蒸汽管道上接出。
　　
　　3、脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行
　　3.1、氨氣流量控制
　　液氨經(jīng)過(guò)蒸發(fā)器產(chǎn)生脫硝所需氨氣（濃度為100%），在混合器中被空氣稀釋成5%（體積比例）濃度以下，然后噴入煙道中進(jìn)行反應(yīng)。為保證進(jìn)入脫硝煙道氨氣濃度在5%以下，稀釋風(fēng)量按最大氨耗量時(shí)所需空氣流量設(shè)計(jì)，并在運(yùn)行時(shí)保持空氣流量不變。
　　運(yùn)行過(guò)程中氨耗量需根據(jù)反應(yīng)器進(jìn)出口煙氣中NOx濃度來(lái)調(diào)整控制。脫硝系統(tǒng)設(shè)有停止噴氨煙氣溫度、最低噴氨煙氣溫度、最高連續(xù)運(yùn)行溫度，當(dāng)煙氣溫度低于最低噴氨溫度或高于最高連續(xù)運(yùn)行溫度時(shí)，需停止噴氨。
　　3.2、吹灰控制
　　吹灰系統(tǒng)采用聲波吹灰方式，吹灰器的數(shù)量為10臺(tái)/層，能將催化劑中的積灰盡可能多地吹掃干凈，此種吹灰方式可避免因死角而造成催化劑失效導(dǎo)致脫硝效率的下降和反應(yīng)器煙氣阻力的增加。每一層催化劑吹灰的順序?yàn)槊繉用看芜\(yùn)行兩臺(tái)聲波喇叭，每組每次運(yùn)行十秒鐘，每一循環(huán)的間隔為十分鐘。吹灰頻率可根據(jù)反應(yīng)器的壓降進(jìn)行調(diào)整控制。
　　4、實(shí)際運(yùn)行情況
　　寧海電廠(chǎng)二期2×1000MW機(jī)組煙氣脫硝裝置投運(yùn)以來(lái)，運(yùn)行穩(wěn)定，未發(fā)生設(shè)備故障。催化劑采用聲波吹灰器吹灰效果良好，催化劑層積灰很少。氨區(qū)系統(tǒng)供氨連續(xù)穩(wěn)定，無(wú)設(shè)備故障，未發(fā)生氨泄漏。
　　在168運(yùn)行期間，主要數(shù)據(jù)見(jiàn)表3。
　　表3、運(yùn)行數(shù)據(jù)匯總表

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