燃机电厂脱硝系统尿素热解结晶堵塞管路原因分析及改造案例分析

640MW机组脱硝系统氨管道堵塞原因分析及解决摘要：某640MW机组脱硝系统运行中发生氨流量计堵塞，脱硝出口氮氧化物含量上升的异常，对现场管道阀门检查发现，管道内出现黑色粉末状杂质，该杂质是造成堵塞的根本原因。

通过采取增加过滤器、更换供氨管道材质等一系列措施成功解决了此问题，保证了脱硝系统正常运行。

关键词：氮氧化物； SCR脱硝；液氨；氧化物。

引言1.2014年6月，国务院办公厅印发《能源发展战略行动计划（2014—2020年）》，首次提出“新建燃煤发电机组污染物排放接近燃气机组排放水平”，由此拉开了中国燃煤电厂逐步实现“超低排放”的序幕。

2.华能武汉发电有限责任公司积极响应国家政策要求和地方政府规定，对现机组进行了一系列超净排放改造。

其中烟气脱硝系统运行期间，曾发生过因为氨管道被杂质堵塞无法正常供氨的异常，对其堵塞原因分析及解决过程介绍如下。

机组及设备简介3.2.1机组概述4.华能武汉发电有限责任公司（下文称阳逻电厂）现有一、二、三期工程，安装有4×330MW和2×640MW火电机组。

其中三期#5、6机组2台640MW机组分别于2006年10月、12月建成投产。

锅炉是东方锅炉（集团）股份有限公司与日本巴布科克-日立公司及东方-日立锅炉有限公司合作设计、联合制造的DG1900/25.4-II2型超临界本生直流锅炉。

采用一次再热、单炉膛、尾部双烟道、挡板调节再热汽温、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。

锅炉采用三分仓回转式空气预热器，平衡通风，前后墙对冲燃烧方式，36只低NOx旋流式煤粉燃烧器分三层布置在炉膛前后墙上。

5.2.2 SCR脱硝系统概况6.锅炉经过多次烟气脱硝改造，采取选择性催化还原（SCR）法来达到降低烟气中NOx的目的。

脱硝系统主要由两部分组成：液氨储存与供应系统、氨水喷射系统。

7.液氨的供应由液氨槽车运送，槽车与氨储存系统之间用挠性软管连接，利用卸料压缩机将液氨由槽车输入液氨储罐内；在环境温度足够高时，利用液氨自身的压力将储罐中的液氨输送到液氨蒸发器内蒸发为氨气，氨气通过稳压阀稳定压力，其流量由炉前喷氨流量控制系统调节。

火力发电厂脱硝系统常见问题的分析与处理方法的探究发布时间：2021-07-23T10:16:05.987Z 来源：《福光技术》2021年6期作者：陈岩[导读] 为了满足国家的环保要求，火力发电厂投入了大量资金与人力控制污染物排放。

大唐珲春发电厂吉林珲春 133300摘要：近年来, 火力发电厂的环保压力日益加剧，锅炉 SCR 脱销系统作为降低NOx 排放的主要设备，确保其安全可靠运行也成了一项重要工作。

为了克服尿素水解脱硝系统的氨管路堵塞、催化剂磨损、空气预热器压差高、尿素耗量大等问题，在详细了解了尿素水解脱销系统的工作原理后，通过优化脱销系统内部烟气流场、改变稀释风源等方法有效改善了氨气与氮气的混合特效、预防了设备磨损、降低了尿素耗量，取得了良好的经济效益和社会效益。

关键字：烟气；氨气；流场；堵塞；效益引言为了满足国家的环保要求，火力发电厂投入了大量资金与人力控制污染物排放。

NOx 作为火力发电厂排放的主要污染物，有效控制其达标排放，保证锅炉的 SCR 脱硝系统可靠运行是关键。

SCR 脱硝系统使用的氨气来源主要有两种，分别是氨区储存液氨供氨和尿素水解供氨。

氨区供氨存在运输和储存风险，尿素水解供氨相对比较安全，所以目前大部分电厂选择尿素水解供氨。

但是尿素水解脱销系统也存在供氨管路堵塞、催化剂磨损、空气预热器压差高、尿素耗量大等问题。

1 锅炉尿素水解脱硝系统工作原理、结构及作用锅炉的尿素脱硝系统主要由水解间、输送管道、锅炉厂房内阀门平台、氨空混合系统以及喷嘴组成。

锅炉脱硝要使用的氨气是通过尿素水解获得的，此过程在尿素水解间完成。

尿素溶解后被送至尿素储罐里，然后在 0.8Mpa 左右的压力、150℃左右的温度以及催化剂的作用下发生水解反应，生成氨气与二氧化碳（如化学式 1 所示）[1]。

合的更加均匀。

混合器由 14 组圆盘静态混合器组成，每组圆盘静态混合器按照不同角度固定安装 5 个圆盘，布置在竖直烟道下部进口处。

某电厂锅炉SCR脱硝热解炉结垢堵塞原因分析及对策摘要：针对某电厂锅炉新增尿素热解法脱硝系统中，热解炉出口下锥体部分结垢现象进行分析，重点对热解炉出入口温度控制等方面着手，提出有效预防及治理热解炉出口结垢的对策。

关键词：脱硝；尿素热解正文根据《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223—2011) [1]中规定，除采用w 型火焰炉膛的火力发电锅炉、现有循环流化床火力发电锅炉以及2003.12.31前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的火力发电锅炉NOx执行200 mg／m3的排放限值外，自2014.07.01起现有燃煤锅炉NOx均执行100 mg／m3的排放限值。

2015年3月，十二届全国人大三次会议《政府工作报告》明确要求“推动燃煤电厂超低排放改造”；2015年12月，国务院常务会议决定，在2020年之前对燃煤电厂全面实施超低排放和节能改造[2]。

在环保的大形势下，锅炉超低排放势在必行。

某火电厂现有2012年投产的3台220t/h高温高压煤粉炉，设脱硫系统但无脱硝系统，为满足2020年可实现NOx超低排放，于2017年对3台锅炉进行脱硝改造。

根据各火电厂锅炉运行情况来看，脱硝系统主要采用最多的还原剂有：液氨、氨水和尿素，结合脱硝还原剂的运输过程是否便捷；储存是否安全；一旦发生泄漏事故可能会造成的影响；操作许可的批复、占地、投资和系统运行费用等方面的综合考虑［3］，某火电厂采用SCR脱硝技术，采用尿素热解后产物做为还原剂。

在锅炉改造投运后，脱硝系统热解炉出口下锥体部位多次发生结垢问题，导致热解炉出口管被堵塞，锅炉脱硝系统被迫退出运行。

在锅炉正常运行过中若出现此情况会影响环保参数超标，严重情况时还会导致机组停运。

1概述SCR工艺流程：选择性催化还原法脱硝工艺（SCR），是在催化剂存在条件下，利用还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水的一种脱硝方法。

尿素绝热分解的反应温度为550℃～650℃。

浅谈600MW燃煤发电厂脱硝系统液氨管道堵塞故障及解决方案一、摘要：火电厂燃煤锅炉排放的烟尘、二氧化硫(SO2)和氮氧化物(NOX)等大气污染物的主要排放源之一。

目前国内已有多台燃煤电厂机组由于脱硝系统液氨中的杂质造成氨站设备、脱硝岛设备频繁堵塞致使烟气排放不达标，机组停机检修、更换诸如调节阀门、氨气计量器的事故，由此引起的环保事故、相关设备检修、发电量减少等直接经济损失是巨大的，并且现全国大部分出现同类型堵塞情况机组已实施改造，效果良好。

关键词：600MW机组；脱硝系统；日常维护；解决方案二、前言：本项目以国家能源集团内蒙呼贝电厂（以下简称呼贝电厂）为例，，脱硝系统发生过多次发生供氨流量及压力下降，对烟气氮氧化物造成影响。

同时，在进行脱硝系统管道、阀门检修时，经常发现有管道中的杂质堵塞管道。

此外，杂质对脱硝系统阀门阀芯造成腐蚀及附着，严重影响脱硝系统设备的可靠性。

为保证设备正常运行，脱硝系统管道检查被列为逢停必检的项目，每次检查都需将氨区至脱硝系统管道（长度约1200m）进行置换。

再进行管道堵塞物检查时，需对易发生堵塞地点进行切割，如若氨气置换不净，极易容易发生火灾、爆炸等情况。

三、脱硝系统工艺流程：脱硝系统液氨贮存、制备、供应系统包括：液氨卸料压缩机、液氨贮罐、液氨蒸发器、氨气缓冲罐、稀释风机、混合器、氨气稀释罐、废水泵、废水池等。

此套系统提供氨气，供脱硝反应使用。

液氨的供应由液氨槽车运送，利用液氨卸料压缩机，将液氨由槽车输入氨贮罐内，贮罐中的液氨在液氨蒸发器内蒸发为氨气，由氨气缓冲罐来控制一定的压力和流量，然后与稀释空气在混合器中混合均匀，再送至脱硝系统。

氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气稀释槽中，用水吸收后排入废水池，再经废水泵送至废水处理系统处理。

四、脱硝系统堵塞造成的危害：危害1：液氨中的杂质造成氨区设备、脱硝系统管道频繁堵塞，导致供氨压力摆动，供氨流量异常等，严重时影响烟气排放不达标，甚至造成环保事故。

浅析火电厂脱硝喷氨流量计堵塞原因及处理措施摘要：燃煤发电机组采用烟气脱硝除氮技术是降低氮氧化物排放的主要技术手段，也国家进行雾霾治理的主要方法，但是对于火力发电企业而言，烟气脱硝运维方面也存在着各种各样的问题，尤其是冬季脱硝喷氨质量流量计的频繁堵塞给火电机组的安全环保运行带来了极大的困扰，本文分析了脱硝喷氨质量流量计堵塞的原因及解决办法。

关键词：环保排放;氮氧化物;SCR脱硝;液氨;质量流量计；温度一、引言我国当前的大气环境形势依然严峻，区域性大气污染问题突出，直接影响经济社会可持续发展和人民群众身体健康。

为了切实改善定期环境质量，降低大气中氮氧化物的排放，国家规定加快燃煤机组低氮燃烧技术改造及脱硝设施建设、单机容量20万千瓦及以上、投运年限20年内的现役燃煤机组全部配套脱硝设施。

随着国家环保部门对电力污染治理要求的不断提高，结合中国大唐集团公司节能减排工作的总体部署，大唐黄岛发电有限责任公司对两台机组进行了锅炉脱硝改造。

烟气脱硝系统运行期间，发生了因为脱硝质量流量计被杂质堵塞无法正常供氨的异常，对其原因分析及解决过程做介绍入下。

二、设备及项目概述1.SCR脱硝系统介绍大唐黄岛发电有限责任公司5号、6号机组烟气脱硝采用干法选择性催化还原法(SCR)。

SCR技术是还原剂NH3在催化剂作用下，选择性地与NOx反应生成N2和H2O，SCR工艺的核心装置是脱硝反应器。

催化剂反应器采用高尘布置在省煤器和空气预热器之间。

催化剂采用平板式，是以不锈钢金属网格为基材负载上含有活性成份的载体压制而成；催化剂活性成分均为WO3和V2O5。

SCR工艺采用纯氨法，将液氨在蒸发槽中加热成氨气，然后与稀释风机的空气混合成氨气体积含量为5%的混合气体后送入烟气系统。

2.SCR脱硝系统流程脱硝工艺系统主要包含烟道系统、氨喷射系统、反应器及吹灰系统。

省煤器出口烟气经由SCR入口挡板进入SCR入口烟道，与喷入的氨/空气混合气均匀混合，从上部进入反应器，通过整流装置，垂直流经催化剂，在催化剂的作用下，氨气和和烟气中的NOx反应生成氮气和水，最后通过出口烟道进入空预器。

ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００９－３２３０.２０２０.１１.００８脱硝系统尿素溶液管道结晶原因分析及预防余志敏(山西漳电大唐塔山发电公司ꎬ大同０３７０００)摘㊀要:采用尿素热解法选择性催化还原(ＳＣＲ)烟气脱硝工艺ꎬ尿素溶液循环系统设计方式一般为两台炉共用一根供㊁回流母管ꎬ这种布置特点存在局部区域尿素溶液循环停滞的隐患ꎮ文中对通过塔山电厂脱硝系统尿素溶液管道结晶事件分析ꎬ详细说明了事故原因并提供了预防措施ꎮ关键词:尿素溶液ꎻ循环停滞ꎻ结晶ꎻ堵塞中图分类号:Ｘ７０１㊀㊀文献标志码:Ａ㊀㊀文章编号:１００９－３２３０(２０２０)１１－００２８－０３ＣａｕｓｅＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎｏｆＣｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｏｆＵｒｅａＳｏｌｕｔｉｏｎＰｉｐｅｌｉｎｅｉｎＤｅｎｉｔｒａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍＹＵＺｈｉ－ｍｉｎ(ＳｈａｎｘｉＺｈａｎｇｄｉａｎＤａｔａｎｇＴａｓｈａｎＰｏｗｅｒＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＣｏｍｐａｎｙꎬＤａｔｏｎｇ０３７０００ꎬＣｈｉｎａ)Ａｂｓｔｒａｃｔ:Ｔｈｅｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃａｔａｌｙｔｉｃｒｅｄｕｃｔｉｏｎ(ＳＣＲ)ｆｌｕｅｇａｓｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓａｄｏｐｔｅｄｂｙｔｈｅｕｒｅａｐｙｒｏｌｙｓｉｓｍｅｔｈｏｄ.Ｔｈｅｕｒｅａｓｏｌｕｔｉｏｎｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｉｓｇｅｎｅｒａｌｌｙｄｅｓｉｇｎｅｄｔｏｓｈａｒｅａｓｕｐｐｌｙａｎｄｒｅｔｕｒｎｍａｉｎｐｉｐｅｆｏｒｔｗｏｆｕｒｎａｃｅｓ.Ｔｈｉｓａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｈａｓｔｈｅｈｉｄｄｅｎｄａｎｇｅｒｏｆｌｏｃａｌａｒｅａｕｒｅａｓｏｌｕｔｉｏｎｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｓｔａｇｎａｔｉｏｎ.ＴｈｉｓａｒｔｉｃｌｅａｎａｌｙｚｅｓｔｈｅｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎｅｖｅｎｔｏｆｔｈｅｕｒｅａｓｏｌｕｔｉｏｎｐｉｐｅｌｉｎｅｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆＴａｓｈａｎＰｏｗｅｒＰｌａｎｔꎬｅｘｐｌａｉｎｓｉｎｄｅｔａｉｌｔｈｅｃａｕｓｅｏｆｔｈｅａｃｃｉｄｅｎｔａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｓｐｒｅｖｅｎｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｓ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｕｒｅａｓｏｌｕｔｉｏｎꎻｓｔａｇｎａｎｔｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎꎻｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎꎻｂｌｏｃｋａｇｅ０㊀引㊀言收稿日期:２０２０－０９－２７㊀㊀修订日期:２０２０－１０－２２作者简介:余志敏(１９８７－)ꎬ男ꎬ大学本科ꎬ从事锅炉运行管理工作ꎮ塔山电厂脱硝系统采用ＳＣＲ工艺ꎬ每台锅炉设置２台ＳＣＲ反应器ꎬ采用３层催化剂ꎬ布置在锅炉省煤器出口和空气预热器之间ꎮ氨制备工艺采用尿素热解法ꎬ包括尿素制备储存间㊁斗提机㊁尿素溶解罐㊁尿素溶液给料泵㊁尿素溶液储罐㊁供液泵㊁计量和分配装置㊁喷枪㊁热解炉及控制装置等ꎮ尿素储存于储存间ꎬ由斗提机输送到溶解罐里ꎬ用除盐水将干尿素溶解成约５０％质量浓度的尿素溶液ꎬ通过尿素溶液给料泵输送到尿素溶液储罐ꎮ尿素溶液经由供液泵㊁输送管道㊁计量分配装置㊁雾化喷枪等进入热解炉内分解ꎬ生成ＮＨ３㊁Ｈ２Ｏ和ＣＯ２ꎬ分解产物与稀释空气混合均匀后喷入烟气脱硝系统ꎮ两台炉设一套厂区尿素溶液循环系统ꎮ尿素溶液储罐中的尿素溶液经供料泵后ꎬ通过一根供流母管先后输送至＃２炉和＃１炉计量和分配装置ꎬ再经过一根尿素溶液回流母管返回尿素溶液储罐ꎮ８２㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用能源技术㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２０年第１１期(总第２７５期)图１㊀尿素溶液循环系统１㊀事故及处理过程１.１㊀脱硝区域尿素溶液系统说明尿素溶液制备站布置在０ｍꎬ通过标高约８~１０ｍ的管架将尿素溶液水平输送两台炉脱硝平台下方ꎬ再通过竖直管道输送至锅炉脱硝平台处(标高约３６~３８ｍ处)ꎮ沿途尿素溶液供㊁回流母管以及蒸汽伴热管道包裹在一起ꎬ蒸汽伴热管道一直处于投运状态ꎮ每台炉尿素溶液供流门㊁旁路门㊁回流门均为球阀ꎮ正常运行中ꎬ供流门在全开位置ꎬ旁路门㊁回流门微开ꎬ管道温度一般在５５－６５ħ之间ꎮ脱硝供流母管压力一般维持１.１~１.２ＭＰａꎬ回流母管压力维持在０.５~０.７ＭＰａꎬ锅炉脱硝平台尿素母管压力维持在０.７~０.７２ＭＰａꎮ尿素溶液供回流管径为５５ｍｍꎬ一般每台炉消耗尿素溶液约０.５５~０.６０ｍ３/ｈꎬ供流母管流量一般为３.２~３.５ｍ３/ｈꎬ每台炉消耗尿素溶液量占尿素溶液循环量的１８％左右ꎮ１.２㊀事故经过＃２机组正常运行ꎬ＃１机组市场原因停运ꎬ脱硝系统随之停运ꎮ运行人员进行尿素喷枪冲洗工作结束后ꎬ将回流门开１/２ꎮ一周后检查发现＃１炉脱硝平台尿素溶液供流门㊁旁路门㊁回流门处管道都为常温状态(此之前一直没有检查)ꎬ全开旁路门后温度没有变化ꎬ打开供流管道底部排污门无尿素溶液流出ꎮ判断为＃１炉脱硝平台尿素溶液管道结晶㊁堵塞ꎮ保持＃１炉供流管道底部排污门开状态ꎬ利用电吹风加热锅炉脱硝平台脱硝尿素溶液管道约２~３小时后ꎬ排污门有尿素溶液流出ꎻ关闭回流门后ꎬ无尿素溶液流出ꎮ说明回流母管至回流门之间管道通过加热已经疏通ꎬ没有堵塞ꎻ尿素溶液供流母管至锅炉脱硝平台计量和分配装置之间管道仍存在堵塞ꎬ关闭＃１㊁＃２炉之间供流母管隔离门ꎬ在＃１炉尿素溶液母管竖直管道底部割口ꎬ再打开隔离门ꎬ割口处有尿素溶液流出ꎬ说明尿素溶液堵塞地方在竖直管道处ꎮ在竖直管道中间开一个喇叭口ꎬ反复开关回流门ꎬ逐渐喇叭口处有尿素溶液流出ꎮ焊接好喇叭口后继续如此反复操作ꎬ尿素溶液竖直管道底部割口开始有尿素溶液流出ꎬ整个尿素供液管道全部疏通ꎮ焊接好割口位置ꎬ打开隔离门ꎬ打开排污门有尿素溶液流出ꎮ微开回流门ꎬ恢复尿素溶液系统正常方式ꎬ一段时间后供流门㊁旁路门㊁回流门处管道温度恢复正常ꎮ２㊀原因分析(１)由于尿素溶液循环系统方式为两台炉共用一根供流和回流母管ꎬ在＃１机组停运后ꎬ回流门开大ꎬ＃２机组尿素供流管道溶液经过旁路门㊁回流门返回至回流母管ꎮ回流母管中一部分尿素溶液回到尿素溶液储罐ꎬ另一部分尿素溶液通过＃１机组尿素溶液回流管道㊁回流门串入其供流母９２２０２０年第１１期(总第２７５期)㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用能源技术㊀管与供流母管溶液交汇ꎬ导致＃１炉尿素溶液供流管道某处区域形成压力平衡点ꎬ循环停滞ꎮ(２)由于尿素溶液供流母管输送管道伴随有蒸汽伴热ꎬ阻塞区域尿素溶液溶解水汽化ꎬ结晶物析出ꎬ逐渐堵塞管道ꎮ通过多点排污破坏汽阻ꎬ释放压力ꎻ在尿素溶液反复冲击㊁溶解下ꎬ逐步疏通ꎮ(３)通过查阅历史曲线发现ꎬ＃１机组停运操作完尿素溶液回流门后ꎬ尿素溶液回流母管压力逐渐升高至与供流母管压力相当１.１３ＭＰａꎮ７２小时后ꎬ其脱硝计量和分配处压力指示由０.７３ＭＰａ缓慢升高ꎬ最终升至０.９９ＭＰａꎮ上述异常现象一直未被发现ꎬ供流母管压力未变化的前提下ꎬ＃１炉脱硝供流系统压力升高说明尿素溶液管道内已经形成汽阻ꎬ憋高了此处压力ꎮ由于锅炉脱硝平台布置位置偏高ꎬ输送尿素溶液需要克服高度差阻力ꎻ高度差对于回流管道又增加了其压力势能ꎬ类似 蓄能器 原理ꎮ供㊁回流母管没有压力差ꎬ尿素溶液管道内局部区域一定会出现循环停滞现象ꎮ３㊀防范措施(１)加强脱硝系统运行管理ꎬ每班定期对锅炉脱硝平台尿素溶液供流门㊁旁路门㊁回流门处管道测温ꎮ(２)锅炉脱硝尿素溶液循环系统供流门㊁回流门㊁旁路门操作手柄拆除ꎬ严禁运行人员擅自操作ꎬ改变其运行方式ꎮ(３)尿素溶液供㊁回流母管压力参数重点监视ꎬ一旦发现尿素溶液回流母管压力升高至与供流母管压力相当ꎬ立即汇报专工ꎬ及时调整两台炉尿素溶液循环系统旁路门和回流门开度ꎮ４㊀结束语当前环保标准日益严格ꎬ对脱硝系统运行要求更加严格甚至苛刻ꎮ采用尿素热解法选择性催化还原(ＳＣＲ)烟气脱硝工艺ꎬ两台机组共用一根供㊁回流母管的尿素溶液循环管道系统方式ꎮ该设计方式存在局部区域可能会出现循环停滞的风险ꎬ必须加强脱硝系统运行管理ꎻ一旦尿素溶液循环停滞ꎬ伴热蒸汽会将尿素溶液管道内溶解水汽化ꎬ结晶物析出堵塞管道ꎮ针对此风险应重点关注尿素溶液供㊁回流母管压力变化ꎬ若回流母管压力升高至供流母管压力相当ꎬ立即调整两台炉尿素溶液循环系统旁路门和回流门开度使尿素溶液管道回流母管压力低于供流母管压力ꎬ避免尿素溶液管道局部结晶㊁堵塞ꎮ参考文献[１]㊀张㊀磊ꎬ陶㊀谦ꎬ邱勇军ꎬ等.ＳＣＲ烟气脱硝还原剂制备工艺比较[Ｊ].电力科技与环保ꎬ２０１９. [２]㊀罗㊀峻ꎬ刘国军.烟气脱硝尿素制氨工艺技术研究进展[Ｊ].洁净煤技术ꎬ２０１９.０３㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀应用能源技术㊀㊀㊀㊀㊀㊀２０２０年第１１期(总第２７５期)。

燃煤电厂SCR脱硝装置堵塞问题分析及改进结合某电厂300MW机组脱硝装置运行实例，分析脱硝装置运行过程中整流装置、喷氨格栅、催化剂以及空气预热器等设备堵塞问题及其成因，并提出优化大灰滤网结构和布置、实行定期运行蒸汽吹灰器，调整声波吹灰器工作频次、及时清理选择性催化还原(SCR)脱硝装置各层及钢梁、导流板积灰、确保催化剂通道畅通以及更换积灰严重的催化剂等相应的优化改进措施，以提高SCR脱硝装置运行安全稳定性。

可为防控和应对燃煤电厂SCR脱硝装置积灰提供参考。

我国的能源结构决定电力供应将长期以煤炭为主。

国内已探明的无烟煤占煤炭总量的15%左右，因其低挥发分、不易着火的特点多适用于W形火焰锅炉。

选择性催化还原SCR 脱硝技术以其技术成熟、脱硝效率高等优点广泛应用于大型燃煤电厂。

多数SCR脱硝装置采用高灰布置，在长期运行过程中，脱硝系统各个设备及下游空气预热器积灰堵塞问题往往难以避免。

特别是基于W形火焰锅炉炉内温度高，火焰行程长，燃烧剧烈，省煤器出口烟气流场分布不均等燃烧特性，相关设备堵塞问题尤为严重。

本文结合某电厂300MW机组脱硝装置运行实例，分析总结SCR脱硝装置各设备及下游空气预热器积灰堵塞问题以及应对措施。

1 某电厂SCR脱硝装置概述西南地区某电厂300MW机组采用东方锅炉股份有限公司生产的自然循环锅炉，燃烧器布置于下炉膛前后拱上，W形火焰燃烧方式。

采用SCR脱硝工艺、板式催化剂、液氨作为吸收剂，反应区主要由进出口烟道、导流板、均流装置、喷氨格栅、催化剂和吹灰装置组成。

脱硝装置设计煤质及灰成分分析见表1，脱硝装置设计参数见表2。

由表1可知，脱硝装置设计煤质灰分为38%，飞灰质量浓度为45g/m3，烟气中灰分较大，存在积灰堵塞的风险。

由表2可知，设计入口NOx质量浓度为1100mg/m3，出口NOx质量浓度小于200mg/m3，NOx脱除量较大，液氨消耗量较高，同时考虑W形火焰锅炉的燃烧特性，进口烟道流场均匀性较差，存在局部区域氨逃逸量超标的风险。

火电机组脱硝系统引发的常见堵塞问题及解决方法摘要：以大唐国际张家口发电厂1-8号锅炉，同煤塔山发电公司1、2号锅炉脱硝系统投运后出现的较为典型的问题为例，对脱硝系统投运后系统各主机、辅机设备的影响进行深入分析，讨论引发多种问题的主要原因，并提出治理措施，对其他火电机组的脱硝系统遇到类似问题的处理有一定的借鉴意义。

关键词：火电机组；脱硝；堵灰；尿素结晶1、问题背景随着我国经济的飞速发展，社会用电量不断攀升，作为我国供电的主力机组，燃煤电厂承担的总电量约80%的供给任务，并将长期处于不可替代的地位。

然而化石能源的消耗同时带来的有毒有害气体、大量灰尘的排放对环境造成比较严重的污染。

特别是近几年以来，每逢秋冬季节我国华北以及中东部地区面临非常严总雾霾天气，对人民群众的健康和社会发展带来严重影响。

为此我国政府也下决心治理大气污染，制定了成为史上最严的排放标准，目前华北地区燃煤锅炉电厂排放标准为（表1）：环保部门同时也加大了监察力度，出台排放不达标，不允许发电的硬性政策。

国内燃煤电厂纷纷争取市场竞争优势，大力进行掺烧，降低燃料成本。

这就更进一步先后进行了低氮燃烧改造、电除尘改造、脱硫增容改造、脱硝改造、湿式除尘等一系列技改项目，争取达到近零排放。

2、设备概况张家口发电厂装设8台300MW亚临界参数燃煤发电机组。

8台锅炉为东方锅炉股份有限公司生产的1025t/h、亚临界、四角切圆燃烧方式、一次中间再热、自然循环、平衡通风、固态排渣、汽包型锅炉。

同煤集团塔山电厂一期装设2台600MW亚临界参数燃煤发电机组，锅炉为控制循环、四角切向燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、紧身封闭布置、全钢构架的∏型汽包炉。

两家典型企业两种不同负荷的锅炉均进行了低氮燃烧改造。

燃烧器分级配风，并设有上层燃烬风，减少NOx的排放量，NOx的排放值在B-MCR工况下氧量为6%，干态时不高于400mg/Nm3。

为配合脱硝系统改造，前期均进行了空预器改造。

2019年12月火电厂尿素热解制氨工艺结晶堵塞原因分析及解决对策贾嘉（中国大唐集团科学技术研究院有限公司火力发电技术研究院，北京100043）Cause Analysis and Solut ion f or Cryst allizat ion Blockage of Urea Pyrolysis Process in Therm al Power PlantJia Jia （Institute of Thermal Power Generation Technology,China Datang Corporation Science andTechnological Res earch Institute,Beijing 100043,China ）摘要：针对火电厂SCR 脱硝系统尿素热解制氨工艺中热解炉易发生结晶结垢堵塞的问题，文章通过对尿素绝热热解系统结晶问题进行实验分析，表明结晶过程主要因尿素未完全分解所造成，并对应提出改进技术措施。

关键词：脱硝系统；尿素热解；结晶堵塞火电厂燃煤机组烟气超低排放改造后，SCR 烟气脱硝技术成为主流的烟气脱硝技术，将消耗大量的SCR 脱硝还原剂，主要包括液氨、氨水和尿素三种。

其中，液氨属于有毒化学品，在运输、贮存和使用过程中存在着安全隐患，按照《重大危险源辨识》（GB 18218-2009）规定，生产场所的液氨储存量超过10吨时，则属于重大危险源，需要对火力发电厂原有的液氨系统进行升级改造以提高其安全可靠性。

另外，《大中型火力发电厂设计规范》（GB50660-2011）和和环保部发的[2010]第10号文件《火电厂氮氧化物防治技术政策》也指出，火电厂脱硝还原剂要满足安全、环保和经济等多方面要求。

特别是城市附近的火电厂，更要选择比较安全的尿素作为还原剂[1]。

因此，尿素热解制氨技术得到了快速发展，也在SCR 烟气脱硝技术中得到广泛应用。

针对尿素热解制氨技术存在的尿素存储和热解方面的问题，本文开展了尿素储存及溶液储备、热源选取、热解炉结晶堵塞的研究探讨。

电厂脱硝系统供氨管道堵塞原因分析近期，供氨管道均出现堵塞现象，导致环保参数超排，锅炉SCR 区供氨系统布置图：针对管道堵塞现象，分析原因如下：1、管路内存在异物供氨管道的阻火器内多次清出黑色粘湿杂质，该杂质基本把阻火器堵塞，造成供氨流量下降。

锅炉脱硝SCR系统发生多起管道阀门堵塞异常，主要现异常情况整理如下表：2.2杂质样品化验分析现场检查自立式调压阀阀芯及后面管道中均发现粉末状杂物，从异常处理过程可以看出，供氨管道中有杂物，氨气流速降低，杂质堵塞供氨系统的节流处(速关阀、定压阀阀芯等处)，导致供氨不畅供氨不畅，SCR区供氨压力下降。

弄清楚杂质来源是解决问题的关键。

1电厂初步分析电厂技术人员和化验人员对杂质进行初步分析，结果入下。

1) 外观分析从供氨管道和阀门中取出的杂物图片如图3。

取出的杂质颜色有黑色和土黄色两种，除杂质的干湿度有不同之外，外观基本一致，均成粉末或结块形状，结块可碾碎，均有明显臭味和氨气刺激味。

2)杂质磁性分析在电厂化验室通过磁铁试验，发现该杂质能够被磁铁吸附，说明其中含有铁物质或铁的氧化物;具体成分电厂不具备化验条件，需送至电科院进行分析。

(3)杂质溶水性分析在电厂化验室中，取少量杂质溶于水中，搅拌均匀后就在水中沉淀，出现明显分层，说明该杂志不溶于水;2、电科院分析结果现场提取的杂质样品送至相关电科院进行成分析，分析结果如下：查阅相关资料，普遍认为杂质来源有以下几个方面。

1）氨水品质不合格，有杂质，这个待化验氨水品质验证。

2）供氨管道材质问题。

供氨管道和氨水发生腐蚀，形成上述黑色杂质。

3）环境温度影响当环境温度下降时，供氨管道外壁结露严重，导致氨气密度增大，流速相对降低，如果氨气中含有杂质，对其携带能力下降，极易导致这些杂质在管路中的阀门、阀芯等节流明显的部位沉积，进而堵塞管路，出现供氨流量、压力下降的现象。

目前，经过多次清理阻火器，脱硝系统供氨情况有所好转。

电厂脱硝系统堵塞原因分析及处理措施孙洪坤发布时间：2021-09-17T06:42:57.340Z 来源：《现代电信科技》2021年第9期作者：孙洪坤[导读] 火力发电厂排放的主要污染物有烟尘、、等，其中控制排放工作的工艺尤为复杂，设备初投资较高，运行维护工作量较大，所以控制好的排放是电厂的一项重要工作。

（大唐长春第三热电厂吉林长春 130103）摘要：近年来，随着对环保工作的不断重视，火电厂大气污染物排放标准的排放限值不断降低，NOx作为除了烟尘、二氧化硫以外火力发电厂排放的最主要污染物，控制好NOx排放已经成为电厂稳定生产、达标排放的一项重要工作。

控制好NOx排放的首要难题就是处理好锅炉尿素水解脱硝系统供氨系统管道堵塞问题，通过日常缺陷经验的总结，堵塞原因的分析，实施了一系列有针对性的处理措施。

这些经验和措施对同类型机组锅炉尿素水解脱硝系统供氨系统管道堵塞处理具有较高借鉴意义。

关键词：管道；氨气；稀释风；蒸汽；堵塞；环保引言火力发电厂排放的主要污染物有烟尘、、等，其中控制排放工作的工艺尤为复杂，设备初投资较高，运行维护工作量较大，所以控制好的排放是电厂的一项重要工作。

为了做到稳定生产、达标排放，火力发电厂也在不断进行脱硝系统升级改造。

为了消除重大危险源，火力发电厂由原来的设立氨区储存液氨提高氨气，改造为利用尿素水解为锅炉提供氨气。

虽然改造后消除了氨气运输和储存带来的安全风险，但是尿素水解脱硝的供氨系统经常发生管路堵塞问题，导致排放超标，为机组环保稳定运行带来了巨大威胁。

所以就要分析出供氨系统管道堵塞的不同原因，针对不同的堵塞原因采取行之有效的手段，以达到在不停止氨气正常提供的情况下，处理脱硝系统管道堵塞目的，最终确保机组在脱硝效率不小于87.5％，烟气出口浓度不高于50mg/m3的燃煤电厂超低排放标准条件下安全环保运行。

1.锅炉尿素水解脱硝系统工作原理、结构及作用1.1锅炉尿素脱硝系统工作原理将浓度约50%的尿素溶液通过高压泵从尿素储罐打入反应器中，在压力0.4-0.9Mpa、温度135-160℃和催化剂的作用下进行水解反应，产生氨气、二氧化碳混合气。

电厂SCR热解炉尿素结晶的分析与对策摘要：电厂SCR脱硝系统热解炉尿素结晶会导致整个脱硝系统无法正常运行，本文介绍了我厂3号机组脱硝系统流程，并以我厂3号机组脱硝系统热解炉尿素结晶为案例，分析了SCR尿素热解炉尿素结晶的原因，提出了对系统设计、流场控制、设备选型、运行参数及日常维护方面的改进措施，以期对热解炉尿素结晶的现象进行有效地预付和提供有针对性的对策。

关键词：SCR；脱硝改造；热解炉；尿素结晶；分析与对策1前言随着国家环保部门对电力污染治理要求的不断提高，依据最新《火电厂大气污染物排放标准GB13223——2011》规定要求，2003年12月31日前投运或通过审批的机组氮氧化物排放浓度不得大于200mg/Nm3，之后的现役或新建机组氮氧化物排放浓度不得大于100 mg/Nm3，作为环首都北京的重点区域，我厂自2011年开始逐步实施了8台机组的烟气脱硝改造工程。

目前在世界上有成熟应用业绩的脱硝方法主要分为两类，分别为燃烧中脱硝和燃烧后脱硝。

燃烧中脱硝主要为低氮燃烧技术，它具有投资少，建设周期短等优点，但其脱硝效率较低，一般在40%以下，另外受工况变化的影响较大。

燃烧后脱硝有成熟应用的技术可分为SCR和SNCR技术，其中SCR技术具有脱硝效率高，还原剂消耗少、脱硝性能稳定等优点，是目前世界上应用最多的技术之一。

经过详细的经济、技术比较，我厂脱硝改造工程采取了低氮燃烧器+SCR相结合的方式。

23号机组脱硝系统简介大唐国际张家口发电厂1-8号300MW机组之3号锅炉为东方锅炉股份有限公司生产的1025t/h、亚临界、一次中间再热、自然循环、平衡通风、固态排渣、汽包型锅炉。

采用三分仓回转式空气预热器，平衡通风, 摆动式燃烧器，四角切园燃烧, 制粉系统采用HP803中速磨正压直吹冷一次风机系统。

我厂3号机组SCR法烟气脱硝工艺，由清华同方环境股份有限公司提供，引进意大利TKC公司技术，结合清华大学热能系多年来在SCR烟气脱硝技术方面的研究，为本工程提供优化设计。

某电厂尿素热解炉结晶堵塞原因分析关键词：尿素热解脱硝热解炉尿素热解反应热解炉尾部温度偏低时，尿素热解反应不完全，反应体系中生成大量的异氰酸，异氰酸在合适的条件下反应生成缩二脲、三聚氰酸及其聚合物，低温下大量三聚氰酸无法在热解炉中分解，沉积于热解炉及其出口管道的金属壁面上，因此建议尿素热解炉出口温度应保证在350"C以上。

#7炉脱硝系统历史运行曲线发现，热解炉尾部温度波动频繁，且经常会有未能满足上述条件的情况出现，导致尿素溶液热解反应未完全进行，热解过程中生成的低温反应产物便沉积于热解炉出口管道中。

后经对脱硝热解炉内壁结晶情况及其出口温度测点安装位置进行检查，并通过相关人员对脱硝热解炉的运行情况进行了解后发现，热解炉出口温度异常并低于AIG支管氨气温度，结合热解炉出口温度测点的安装位置分析判断，雾化后的尿素溶液被热风携带由喷嘴到达热解炉出口时，存在雾化溶液团局部热解程度较差，未完全被热解的低温尿素溶液喷射于热解炉出口测温元件表面导致热解炉出口测量温度低于AIG支管氨气温度，因此判断热解炉内存在局部低温区域，同时还发现在机组负荷升至某一区段后，热解炉出口温度出现明显的下降趋势，若机组负荷继续上升，AIG支管氨气温度也将低至安全运行的下限温度，分析其原因为机组负荷升高时热解炉电加热器入口一次风流量随之增大，但电加热器的输出功率偏低，无法将热解炉入口热风加热至额定温度以上，从而导致机组高负荷时热解炉内反应环境温度偏低。

基于以上两种现象分析判断，脱硝热解炉入口电加热器设计功率偏低，无法满足机组高负荷时尿素热解系统的热量需求。

另外，在对尿素溶液喷枪的检查过程中发现，#7热解炉配备的6支喷枪中，1支喷枪雾化喷嘴运行期间脱落，1支喷枪喷嘴存在堵塞现象，流量偏小雾化效果较差，其余4支喷枪工作正常；因此，尿素溶液喷枪雾化效果较差的问题也是导致热解炉尾部沉积物产生的因素之一。

防范措施和建议1、尿素热解的温度对产物的影响较大，因此应保证并维持热解炉尾部温度达到且略高于规程中所要求温度值，使尿素热解反应正常进行，尽可能避免副产物的生成。

燃煤机组脱硝热解炉结晶问题探讨摘要：燃煤机组脱硝热解炉在连续接带大负荷后内部级易出现结晶物，使热解炉进出口差压增大，严重威胁着脱硝设备运行。

在发现热解炉内部出现结晶物后，通过采取了调整热风风量、控制机组负荷减少喷氨量、改变制粉系统运行方式、清理喷枪等措施使热解炉差压增大和热解炉结晶物脱落得到及时有效的处理，但热解炉内部结晶现象仍然时有发生。

本文通过热解炉结晶现象、原因分析及防范措施，对燃煤机组脱硝热解炉结晶问题展开分析。

关键词：脱硝；热解炉；结晶某燃煤锅炉脱硝系统设一套尿素溶液分解室。

尿素溶液由316L不锈钢制造的喷射器雾化后喷入分解室，喷枪雾化空气采用仪用压缩空气。

在350～500℃的高温热风条件下，尿素液滴分解成NH3、H2O、CO2。

每台热解炉对应1 台计量与分配装置（MDM），计量与分配装置（MDM）根据锅炉不同负荷的要求，自动控制并分配给雾化喷枪，然后喷入热解炉（DC），同时稀释空气经电加热器加热后进入热解炉。

由控制系统控制热解室达到还原所要求的温度。

雾化后的尿素液滴在热解炉内分解，生成NH3、H2O 和CO2，分解后的氨由稀释空气稀释到低于5%氨浓度的混合气体送到氨喷射系统（AIG）再进入烟道系统。

热解炉系统包括热解炉本体，电加热系统等。

热解炉从其进口开始算起，依据尿素的分解所需的体积来确定其容积的大小。

通过稀释风电加热系统维持尿素溶液分解所需的温度。

尿素经过计量分配装置及喷枪到热解炉中。

尿素的喷射量是由需氨量来决定的，并适应锅炉负荷变化要求。

系统在管道出口处提供空气/氨气混合物。

稀释风系统采用锅炉空预器后热一次风经稀释风机提升压力至7～9kPa。

稀释风采用电加热器进行加热，为尿素热解提供所需热量并将DC出口空气/氨气混合物中氨浓度稀释至约5%。

一、热解炉结晶的现象分析某机组热解炉差压正常值在0.5Kpa左右，热解炉内部形成结晶物时并不能直观的通过运行参数进行准确判断，只有结晶物增大或者脱落对热解炉底部锥形口或者水平管路形成堵塞时才能从差压上加以判断。

燃气电厂脱硝系统尿素结晶原因分析及处理措施
任岩
【期刊名称】《河北电力技术》
【年(卷),期】2022(41)6
【摘要】针对脱硝系统频繁发生尿素结晶导致管道堵塞的问题,通过现场解体检查,综合分析出尿素结晶的主要原因为尿素溶液喷射量过大,且热解炉内流场及喷氨支管均存在一定问题,通过对脱硝系统进行改造,解决了脱硝系统频繁发生尿素结晶堵塞的问题,提高了设备的可靠性、安全性。

【总页数】4页(P91-94)
【作者】任岩
【作者单位】河北华电石家庄热电有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM621;X701
【相关文献】
1.火力发电厂SCR脱硝尿素热解系统结晶综合治理研究
2.燃煤火电厂脱硝系统尿素热解炉及喷氨格栅堵塞原因分析及处理
3.脱硝系统尿素溶液管道结晶原因分析及预防
4.脱硝系统稀释风量下降尿素结晶原因及处理
5.燃煤电厂烟气脱硝尿素热解系统堵塞原因分析及对策研究
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