一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法專利目的

《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》要解決的技術問題是提供一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法，以解決現有技術所存在的SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落，堵塞熱解爐出口的問題。

一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法技術方案

《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》包括：將熱解爐的熱解風進口調節閥的開關調節至開通狀態；對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內部溫度進行實時測量，若熱解爐出口處的溫度低于第一預設溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度；若熱解爐內部溫度低于第二預設溫度，則將熱解爐內部溫度提高至第二預設溫度。進一步地，所述對熱解爐出口處的溫度進行實時測量包括：在熱解爐出口處的外壁上設置測溫點，通過所述測溫點對熱解爐出口處的溫度進行實時測量。進一步地，所述方法還包括：若所述測溫點的測量溫度低于第一預設溫度，則啟動報警裝置發出預警信號。進一步地，所述方法還包括：調節熱解爐出口的空氣/氨氣混合氣調節閥使得所有的空氣/氨氣混合氣調節閥處于開通狀態。進一步地，所述方法還包括：當SCR反應器出口的NOx濃度小于等于預設標準值時，關閉尿素噴槍的自動降低噴氨量功能。

進一步地，所述方法還包括：按照預設的頻率對熱解爐出口處的空氣/氨氣混合氣調節閥進行開關擾動；利用變風量方式對熱解爐內部結晶進行吹掃，將熱解爐內部結晶吹落。進一步地，所述方法還包括：根據鍋爐負荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進行配摻，得到供該鍋爐使用的新煤種。進一步地，所述根據鍋爐負荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進行配摻包括：獲取鍋爐的運行參數和性能參數；根據獲取到的鍋爐的運行參數和性能參數，并結合配煤邊界條件及當日各類煤的庫存量，確定各類煤的配摻比列和用量；其中，所述配煤邊界條件包括：用煤限制條件和邊界標單。進一步地，所述運行參數包括：鍋爐的金屬壁溫、爐膛負壓、主蒸汽的溫度和壓力、再熱蒸汽的溫度和壓力、磨煤機出口風溫中中的一個或多個；所述鍋爐的性能參數包括：鍋爐當前的運行效率、發電標準煤耗和供電標準煤耗中的一個或多個。進一步地，控制熱解爐內部溫度大于等于420℃，同時控制熱解爐出口處的溫度為380℃。

一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法改善效果

《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》通過將熱解爐的熱解風進口調節閥的開關調節至開通狀態；同時對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內部溫度進行實時測量，若熱解爐出口處的溫度低于第一預設溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度；若熱解爐內部溫度低于第二預設溫度，則將熱解爐內部溫度提高至第二預設溫度。這樣，通過開通所有的熱解風進口調節閥來增加熱解一次風量，從而提高熱解爐的熱解能力；同時還通過提高熱解爐內部溫度進一步提高熱解爐的熱解能力，能夠避免噴氨量變化時，熱解爐出口處溫度下降過多，出現熱解不完全導致熱解爐內部結晶脫落、堵塞熱解爐出口。

2012年6月，為降低電廠煙氣污染物的排放，促進當地經濟發展、保護環境和進一步改善電廠及周邊地區的空氣環境質量，某發電廠對3期5號爐實施煙氣脫硝改造，脫硝系統采用選擇性催化還原法（SelectiveCatalyticReduction，SCR），以尿素作為還原劑，經熱解、升溫和霧化后，噴入煙氣中，和煙氣中NOx在催化劑的作用下，生成無污染的氣體排放到大氣中。SCR脫硝系統中的SCR煙氣脫硝裝置的煙氣處理能力為相應鍋爐BMCR工況時的100％煙氣量，脫硝效率≥80％；NOx排放濃度不超過100毫克/標準立方米，氨的逃逸率不大于3百萬分比濃度。SCR煙氣脫硝裝置包括：尿素供應系統、尿素溶解系統、熱解爐、催化劑、SCR反應器、送風機及一次風機等結構。SCR煙氣脫硝裝置布置在鍋爐省煤器與空預器之間，SCR反應器位于送風機與一次風機的上方，SCR煙氣脫硝裝置采用蜂窩式催化劑，按照“2 1”模式布置，SCR反應器安裝吹掃裝置，采用聲波吹灰器。在尿素溶解系統中，尿素顆粒經斗式提升機輸送到尿素顆粒倉，再經過中間儲倉送到溶解罐里。

除鹽水將干尿素溶解成55％質量濃度的尿素溶液，還通過尿素溶液混合泵將尿素溶液送到尿素溶液罐里。尿素溶液通過循環泵在計量分配模塊和尿素罐之間不斷循環。尿素溶液在熱解爐內蒸發為氨氣，熱解爐出口的空氣/氨氣混合物經母管送入各分支管，分支管內的混合氣體經氨注射柵格噴入煙道內與煙氣充分混合，流入SCR反應器。當反應溫度達到一定后，與氨氣充分混合的煙氣氣流流經SCR反應器的催化層，氨氣與NOx發生催化還原反應，將NOx還原為無害的N₂和H₂O。2015年2月18日，5號爐脫硝系統正常運行時出現熱解爐內部壓力突升，出口處的溫度突降，熱解一次風量下降，熱解爐出口的空氣/氨氣混合氣壓力降低，SCR反應器出口NOx濃度明顯降低，氨逃逸急劇增大，噴氨自動減少現象。半小時后，所有參數恢復正常。根據上述現象進行分析，判斷為5號爐脫硝系統熱解爐內部發生不均勻性結晶、脫落，堵塞熱解爐出口部分。由于環保要求，嚴禁機組將正常運行的脫硝系統人為退出運行，所以未及時對熱解爐結晶堵塞進行處理。此后，每隔一段時間，上述現象發生一次，且發生頻率也越來越頻繁。3月29日葉，由于網上負荷較輕，機組負荷降至300兆瓦，煙溫低導致脫硝系統自動解列，檢修人員利用此契機，打開熱解爐檢查門，發現熱解爐內部結晶嚴重。

圖1為《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》實施例提供的SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的方法流程圖。

《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》涉及煙氣脫硝技術領域，特別是指一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法。

1.《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》特征在于，包括：將熱解爐的熱解風進口調節閥的開關調節至開通狀態；對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內部溫度進行實時測量，若熱解爐出口處的溫度低于第一預設溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度；若解爐內部溫度低于第二預設溫度，則將熱解爐內部溫度提高至第二預設溫度。

2.根據權利要求1所述的該發明特征在于，所述對熱解爐出口處的溫度進行實時測量包括：在熱解爐出口處的外壁上設置測溫點，通過所述測溫點對熱解爐出口處的溫度進行實時測量。

3.根據權利要求2所述的該發明特征在于，所述方法還包括：若所述測溫點的測量溫度低于第一預設溫度，則啟動報警裝置發出預警信號。

4.根據權利要求1所述的該發明特征在于，所述方法還包括：調節熱解爐出口的空氣/氨氣混合氣調節閥使得所有的空氣/氨氣混合氣調節閥處于開通狀態。

5.根據權利要求1所述的該發明特征在于，所述方法還包括：當SCR反應器出口的NOx濃度小于等于預設標準值時，關閉尿素噴槍的自動降低噴氨量功能。

6.根據權利要求1所述的該發明特征在于，所述方法還包括：按照預設的頻率對熱解爐出口處的空氣/氨氣混合氣調節閥進行開關擾動；利用變風量方式對熱解爐內部結晶進行吹掃，將熱解爐內部結晶吹落。

7.根據權利要求1所述的該發明特征在于，所述方法還包括：根據鍋爐負荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進行配摻，得到供該鍋爐使用的新煤種。

8.根據權利要求7所述的該發明特征在于，所述根據鍋爐負荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進行配摻包括：獲取鍋爐的運行參數和性能參數；根據獲取到的鍋爐的運行參數和性能參數，并結合配煤邊界條件及當日各類煤的庫存量，確定各類煤的配摻比列和用量；其中，所述配煤邊界條件包括：用煤限制條件和邊界標單。

9.根據權利要求8所述的該發明特征在于，所述運行參數包括：鍋爐的金屬壁溫、爐膛負壓、主蒸汽的溫度和壓力、再熱蒸汽的溫度和壓力、磨煤機出口風溫中中的一個或多個；所述鍋爐的性能參數包括：鍋爐當前的運行效率、發電標準煤耗和供電標準煤耗中的一個或多個。

10.根據權利要求1-9任一項所述的該發明特征在于，控制熱解爐內部溫度大于等于420℃，同時控制熱解爐出口處的溫度為380℃。

為了了解熱解爐內部結晶原因，先對5號爐SCR脫硝系統進行分析、調查：據調查可得，該發電廠3期5號爐采用的是上海鍋爐廠有限公司生產的600兆瓦超臨界壓力直流鍋爐，該鍋爐為超臨界參數變壓運行螺旋管圈直流爐，采用單爐膛四角切圓燃燒方式、一次中間再熱、平衡通風、固態排渣、全鋼構架懸吊結構、露天布置、Π型燃煤鍋爐，鍋爐燃用淮南當地煤，設計煤種為淮南潘一礦煤，校核煤種為淮南新集礦煤，少部分燃用外來煤。該5號爐SCR脫硝系統在2012年6月改造完成后投入運行，2年多時間未發生上述現象，分析得到原因為，之前幾年由于網上夜間負荷偏低，煙溫達不到SCR脫硝系統投入條件，而在夜里脫硝系統經常自動退出運行；在脫硝系統退出運行停止噴氨時，熱解風始終在通入狀態，所以熱解爐內部發生結晶時，也會被慢慢熱解完全，不會造成熱解爐內部越積越多，發生脫落現象。但是，5號爐在2014年11月大修結束后，鑒于國家嚴格控制脫硝系統解列運行時間，所以5號爐SCR脫硝系統一直未發生自動解列現象，SCR脫硝系統長時間運行，導致熱解爐內部結晶越來越多，最終發生脫落、堵塞熱解爐出口現象，導致脫硝系統無法正常運行，NOx排放超標。

綜上，得到5號爐SCR脫硝系統中熱解爐內部結晶原因包括一下6個方面：1）燃煤性能偏離設計值，鍋爐設計燃用5000大卡煤質，但實際長時間燃用4200-4500大卡的煤種，導致脫硝實際噴氨量偏大。由于，熱解一次風含灰量也大于正常值，在熱解爐內形成結晶體附著在熱解爐內壁上；2）熱解爐保溫不良，在熱解爐下部有一焊縫泄漏，檢修進行處理后，保溫恢復不完全，導致熱解爐散熱增加，使熱解爐內溫度下降，導致內部氨氣在泄漏處結晶，并導致越結越多；3）熱解一次風量偏小，熱解一次風量測點易被堵塞，在噴氨量變化時，熱解風量變化不大，運行人員未能及時發現并聯系處理，也未能根據噴氨量的變化調節熱解一次風量，導致尿素溶液熱解不完全，在熱解爐內部結晶；4）熱解爐入口旋流器磨損，熱解爐入口裝有旋流器，使進入熱解爐熱解風在爐內旋轉，充分熱解尿素，由于旋流器磨損，使進入熱解爐內的熱解風流動發生不均勻現象，導致尿素溶液熱解不完全，在熱解爐內部結晶；5）熱解爐出口處的溫度控制過低，在機組變負荷時，噴氨量發生變化時，由于熱解一次風電加熱器自動跟蹤緩慢，致使熱解爐內部溫度下降較多，導致尿素熱解不完全，在熱解爐內形成結晶；6）5號爐脫硝系統至2014年11月份大修結束以后，始終全負荷段投入運行，致使上述原因導致的結晶累計在熱解爐內，最終發生結晶過多脫落和堵塞異常的發生。針對上述原因，該發明針對現有的SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落，堵塞熱解爐出口的問題，提供一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法。

參看圖1所示，該發明實施例提供的一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法，包括：S1：將熱解爐的熱解風進口調節閥的開關調節至開通狀態；S2：對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內部溫度進行實時測量，若熱解爐出口處的溫度低于第一預設溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度；若熱解爐內部溫度低于第二預設溫度，則將熱解爐內部溫度提高至第二預設溫度。該發明實施例所述的SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法，通過將熱解爐的熱解風進口調節閥的開關調節至開通狀態；同時對熱解爐出口處的溫度和熱解爐內部溫度進行實時測量，若熱解爐出口處的溫度低于第一預設溫度，則將熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度；若熱解爐內部溫度低于第二預設溫度，則將熱解爐內部溫度提高至第二預設溫度。這樣，通過開通所有的熱解風進口調節閥來增加熱解一次風量，從而提高熱解爐的熱解能力；同時還通過提高熱解爐內部溫度進一步提高熱解爐的熱解能力，能夠避免噴氨量變化時，熱解爐出口處溫度下降過多，出現熱解不完全導致熱解爐內部結晶脫落、堵塞熱解爐出口。該發明實施例中，為了進一步提高熱解爐的熱解能力，需控制熱解爐內部溫度大于等于420℃，同時控制熱解爐出口處的溫度為380℃，優選地，所述第一預設溫度為380℃，所述第二預設溫度為420℃；原5號爐SCR脫硝系統熱解爐出口處的溫度為350℃，這樣，可以將該5號爐SCR脫硝系統熱解爐出口處的溫度提高至380℃，同時控制熱解爐內部溫度不低于420℃，以提高熱解爐的熱解能力，避免熱解爐內部結晶脫落、堵塞熱解爐出口。

在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述對熱解爐出口處的溫度進行實時測量包括：在熱解爐出口處的外壁上設置測溫點，通過所述測溫點對熱解爐出口處的溫度進行實時測量，當熱解爐出口處的溫度低于第一預設溫度，能夠及時地對熱解爐出口處的溫度進行調節，使得熱解爐出口處的溫度提高至第一預設溫度，從而提高熱解爐的熱解能力，避免熱解爐內部結晶脫落、堵塞熱解爐出口。在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述方法還包括：若所述測溫點的測量溫度低于第一預設溫度，則啟動報警裝置發出預警信號。在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述方法還包括：調節熱解爐出口的空氣/氨氣混合氣調節閥使得所有的空氣/氨氣混合氣調節閥處于開通狀態，從而降低熱解爐內部壓力，保證空氣/氨氣混合氣通道暢通。在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述方法還包括：當SCR反應器出口的NOx濃度小于等于預設標準值時，關閉尿素噴槍的自動降低噴氨量功能。

該發明實施例中，當每次執行降低噴氨量措施時，在SCR脫硝系統運行穩定，SCR反應器出口NOx濃度不超過預設標準值的前提下，解除尿素噴槍的自動降低噴氨量功能，可以通過手動降低噴氨量，同時觀察SCR反應器出口NOx的變化，以便分析熱解爐內部結晶狀況，同時也起到將才發生少量結晶體熱解的作用。在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述方法還包括：按照預設的頻率對熱解爐出口處的空氣/氨氣混合氣調節閥進行開關擾動；利用變風量方式對熱解爐內部結晶進行吹掃，將熱解爐內部結晶吹落。該發明實施例中，可以采用變風量方式對熱解爐內部結晶進行吹掃，從而將熱解爐內部結晶吹落，具體的，對熱解爐出口處的空氣/氨氣混合氣調節閥進行頻繁的開關擾動，同時，利用大風量變動方式將熱解爐內部結晶吹落，從而，能夠防止結的大塊結晶體脫落堵塞熱解爐出口，造成SCR脫硝系統被迫解列而導致的停機。該發明實施例中，采用合理的燃燒調整手段，能夠在保證鍋爐安全運行的前提下，盡可能降低SCR反應器進口NOx濃度，以便減少噴氨量。

在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述方法還包括：根據鍋爐負荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進行配摻，得到供該鍋爐使用的新煤種，避免實際燃用煤質偏離設計值過大，導致噴氨量增加過多。在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述根據鍋爐負荷的變化趨勢，利用配煤摻燒的方法對鍋爐使用的煤進行配摻包括：獲取鍋爐的運行參數和性能參數；根據獲取到的鍋爐的運行參數和性能參數，并結合配煤邊界條件及當日各類煤的庫存量，確定各類煤的配摻比列和用量；其中，所述配煤邊界條件包括：用煤限制條件和邊界標單。在前述SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法的具體實施方式中，進一步地，所述運行參數包括：鍋爐的金屬壁溫、爐膛負壓、主蒸汽的溫度和壓力、再熱蒸汽的溫度和壓力、磨煤機出口風溫中中的一個或多個；所述鍋爐的性能參數包括：鍋爐當前的運行效率、發電標準煤耗和供電標準煤耗中的一個或多個。該發明實施例中，還可以對熱解爐外保溫進行重新施工，針對熱解爐下部的保溫不良問題，重新進行的整改，使得熱解爐外保溫性能良好，從而能夠提高熱解爐的解熱能力，避免熱解爐內部結晶脫落、堵塞熱解爐出口。

2020年7月17日，《一種SCR脫硝系統熱解爐內部結晶脫落的預防方法》獲得安徽省第七屆專利獎優秀獎。

一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置專利目的

《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》的目的在于：提出一種尿素熱解工藝能耗和運行成本更低的SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置。

一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置技術方案

《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》目的通過下述技術方案來實現：

一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法，包括在鍋爐煙氣區域布置換熱器，并利用該區域的鍋爐煙氣將引入到所述換熱器內的鍋爐熱的一次風加熱到尿素熱解溫度。

作為優選方式，所述換熱器的入口管道設置有入口風門，所述換熱器還設置有由換熱器的入口管道連通至其出口管道的旁路管道及其旁路風門，并通過所述入口風門和旁路風門調節通過入口管道和旁路管道的熱空氣比例，以調節供給尿素熱解的空氣溫度。

作為進一步優選方式，在以所述煙氣加熱后的熱的一次風熱解尿素的尿素熱解反應器前設置溫度監測，用以檢測進入尿素熱解反應器的熱解空氣溫度，并控制調節所述入口風門和旁路風門開度，以調節供給尿素熱解反應器的空氣溫度。

作為優選方式，在引入所述熱的一次風的尿素熱解空氣管道上設置可調節風門，并分別通過所述入口管道與所述換熱器入口連通，以及通過所述旁路管道與所述換熱器出口連通。

作為優選方式，所述鍋爐煙氣區域為煙氣溫度400℃-900℃的煙氣區域。

作為優選方式，所述鍋爐熱的一次風為溫度0-400℃、壓力10±5千帕。

作為優選方式，所述鍋爐熱的一次風為溫度0-400℃的風，并設置風機增壓。

作為優選方式，所述尿素熱解溫度為400℃-900℃。

一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給裝置，包括煙氣溫度400℃-900℃的鍋爐煙氣區域，鍋爐中產生熱的一次風的裝置，以及尿素熱解反應器，在所述鍋爐煙氣區域布置換熱器，所述換熱器與所述鍋爐中產生熱的一次風的裝置連接并引入其熱的一次風由所述鍋爐煙氣區域的煙氣加熱，所述換熱器加熱后的熱的一次風引入所述尿素熱解反應器。

作為優選方式，所述換熱器的入口管道設置有入口風門，所述換熱器還設置有由換熱器的入口管道連通至其出口管道的旁路管道及其旁路風門，所述尿素熱解反應器入口管道設置有根據其溫度控制所述入口風門和旁路風門開度的溫度監測。

作為優選方式，在引入所述熱的一次風的尿素熱解空氣管道上設置可調節風門，并分別通過所述入口管道與所述換熱器入口連通，以及通過所述旁路管道與所述換熱器出口連通。

作為優選方式，所述鍋爐煙氣區域為鍋爐省煤器上游煙氣區域。

作為進一步優選方式，所述鍋爐煙氣區域為低溫過熱器或低溫再熱器區域。

作為優選方式，所述鍋爐中產生熱的一次風的裝置為空氣預熱器。

工作過程為：在鍋爐的煙氣區域布置換熱器，利用鍋爐高溫煙氣將引入到換熱器內的鍋爐熱的一次風加熱到尿素熱解溫度，作為SCR脫硝還原劑尿素熱解的熱源和能量。此布置方式對鍋爐的影響小或基本可忽略，如600MW等級的SCR煙氣脫硝裝置，換熱器的布置對區域的煙氣溫降不超過2℃。

為確保加熱后的一次風溫度滿足尿素熱解工藝需求和便于調節，換熱器設置旁路管道，并設置換熱器入口風門和旁路風門，通過摻混加熱空氣比例，調節供給尿素熱解的空氣溫度。

在一次風引入的總管道（尿素熱解空氣管道）上設置可調節風門，用于調節尿素熱解隨鍋爐負荷變化所需的總的空氣量/熱源能量。

一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置有益效果

可大幅降低SCR脫硝還原劑尿素熱解工藝的能耗和廠用電、節省運行成本，且此布置方式對鍋爐的影響小或基本可忽略。

《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》屬于煙氣脫硝還原劑制備領域。

圖1是《一種SCR脫硝還原劑尿素熱解熱源供給方法和裝置》實施例的裝置流程示意圖。