摘要：某廠#2鍋爐脫硝入口NOx濃度較高，隨著NOx排放標準由100mg/m3降至50mg/m3，液氨消耗量居高不下，一方面運行成本增加，另一方面，大量噴氨造成了局部液氨逃逸增加，危害了鍋爐尾部空預器、低溫省煤器、電除塵的安全運行。鑒于此，分析了影響液氨消耗的各種因素，并采取相應措施，從而盡可能降低各種不利因素帶來的影響，力求使脫硝液氨消耗最小化。

引言

某廠兩臺鍋爐是哈爾濱鍋爐廠有限責任公司生產的型號為HG-1962/25.4-YM3的超臨界直流鍋爐。鍋爐為一次再熱、單爐膛、尾部雙煙道、固態排渣、對沖燃燒、旋流燃燒器、Π型鍋爐。煙氣脫硝采取低氮燃燒+選擇性催化還原法（SCR）工藝，脫硝系統采取高塵布置。鍋爐投產后脫硝入口NOx濃度較高，造成液氨消耗量居高不下，一方面運行成本增加，另一方面，大量噴氨造成局部液氨逃逸增加，危害鍋爐尾部空預器、低溫省煤器、電除塵的安全運行。本文通過分析影響液氨消耗的各種因素，采取相應的措施，盡可能降低各種不利因素帶來的影響，力求使脫硝液氨消耗最小化，并確保鍋爐安全運行。

1鍋爐存在的實際問題

#2鍋爐NOx排放濃度偏高，鍋爐原煙氣中NOx達到500mg/m3以上，對鍋爐的環保運行造成了很大壓力；#2機組脫硝裝置出口與煙囪入口NOx濃度偏差較大；實行超低排放標準后，液氨消耗量同比增加了17.7%。

2原因分析

影響液氨消耗量的主要原因包括以下幾個方面：

（1）人的因素，包括：操作不重視、操作技能不夠、節約意識差、缺陷發現不及時、缺陷未及時消除等。

（2）機械因素，包括：系統設計不合理、氨逃逸表不準、NOx表計指示不準、閥門內漏、管道閥門破損外漏、流量計不準等。

（3）環境因素，包括：運行過程中催化劑自然積灰、催化劑活性衰減、機組負荷、入廠煤煤質、機組檢修質量等。

（4）物料因素，包括：催化劑運行中損壞堵灰、催化劑質量差、催化劑失效、液氨品質差等。

3采取的措施

本文通過分析主要浪費源頭，尋找可以立即整改和可以在機組運行中調整的浪費點，確定了6個主要影響因素，并針對主要原因采取了相應的技術措施。

3.1節約意識不夠，調整不夠及時

原因分析：NOx排放濃度控制，是根據鍋爐負荷、脫硝進出口NOx濃度、總出口NOx濃度、噴氨量、氨逃逸量等多項指標進行噴氨調節，并調節鍋爐二次風、燃盡風門開度降低NOx生成量，達到減少噴氨量的目的，如果沒有嚴格執行就會造成液氨消耗量的增加。由于值班人員節能意識較差，調節噴氨量時沒有主動性，導致總出口NOx排放濃度經常在20mg/m3左右，氨逃逸量經常達到10ppm以上。

采取措施：將噴氨量、氨逃逸量列入小指標競賽項目，提高運行人員主動調節的積極性。一方面減少液氨的消耗，另一方面減少氨逃逸量，保障鍋爐尾部設備的安全運行。

3.2未定期進行系統燃燒調整來減少氮氧化物生成量

原因分析：由于未合理規劃燃燒調整項目，#2鍋爐已有兩年多時間未進行針對NOx的綜合燃燒調整試驗。運行中燃燒器存在風門拉桿跑位的情況，會導致燃燒器一、二次風量比例及內、外旋流強度發生一定程度的變化，從而影響NOx的生成量，導致液氨消耗增加。

采取措施：定期通過系統性的運行方式的調整，最大程度降低鍋爐原煙氣中NOx含量，并總結出一整套控制NOx含量的運行控制優化策略，為鍋爐日常運行操作調整提供科學依據。

3.3脫硝噴氨均勻性差

原因分析：由于入口NOx濃度分布不均，在相同的噴氨條件下，造成局部出口NOx濃度偏高、局部氨逃逸量偏大，液氨消耗量增加。為使排放指標合格，只能加大噴氨量，造成氨逃逸嚴重偏高，不但導致了液氨浪費，還威脅到空預器及尾部煙道的安全運行。

采取措施：定期進行噴氨均勻性優化調整試驗，確保SCR裝置運行一段時間后能較安全、穩定、經濟運行，避免反應器出口截面局部區域出現氨逃逸濃度超標，并為SCR運行提供技術數據。

3.4運行管理措施落實不到位

原因分析：未及時調整運行方式，制粉系統運行方式安排、配煤摻燒、配風方式選擇均存在不足。

采取措施：選擇合適的配風方式，控制NOx生成；合理安排制粉系統運行方式，將風煤比大的煤種安排靠上層運行；進行配煤摻燒，優化入爐煤煤質，提高入爐煤的干燥無灰基百分比；增加參數報警設置，提前預控；合理進行機組負荷分配，優先安排低氮燃燒效果差的鍋爐降負荷。

3.5噴氨調節閥調整不夠精確，未能實現自動調節

原因分析：由于氨區的液氨汽化器進口氣動閥屬于開關式閥門，造成實際管路中的供氨壓力在0.3～0.45波動，進而影響機組供氨流量同步波動，使脫硝出口值在機組負荷、風量未明顯變化的情況下呈現波動趨勢；煙囪脫硝出口濃度（送環保局）與鍋爐脫硝裝置出口NOx濃度有一定偏差；由于CEMS裝置設有反吹掃系統，使得脫硝進出口濃度在反吹掃期間大幅變動。

采取措施：將氨區開關式氣動門改為連續型調門，可減少脫硝系統由于供氨壓力波動帶來的擾動；進一步提高SCR裝置出口NOx濃度分布均勻性，降低局部過高的氨逃逸濃度；提高SCR出口NOx濃度在線測量值的代表性；通過試驗，采取有效的控制策略，實現噴氨調節自動化。

3.6系統設計不夠合理

原因分析：由于系統設計不夠合理，導致脫硝系統入口煙氣流場不均，引起脫硝入口煙氣溫度偏差大、局部NOx濃度嚴重偏高、兩側出口NOx濃度偏差大、兩側噴氨流量不一致等一系列問題。

采取措施：頂部采用斜頂結構，持續優化煙氣流場；增加噴氨管路，由18分支改為72分支，提高噴氨均勻性；噴氨管路噴嘴過于簡單，需進行優化改造，進一步提高噴氨的均勻性；增加脫硝前強聲波吹灰器，優化吹灰頻率，減少催化劑積灰。

4結語

影響脫硝液氨消耗的因素有很多，除了設計原因、環境因素運行中較難克服外，其余影響因素可以在運行中加以控制。但對沖燃燒的鍋爐往往存在燃燒器區域側墻水冷壁高溫腐蝕的情況，若一味地強調降低NOx，將會造成水冷壁高溫腐蝕。因此，需要結合防高溫腐蝕、降低NOx、降低制粉電耗等進行綜和治理，通過一系列的冷態、熱態調整實驗來達到最佳經濟效果。