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脱硝尿素喷枪不能投运问题案例分析
作者:  来源: http://www.0532weixin.com/gsxw/n2779.html   发布时间:2020-10-28

  我厂脱硝设备运行的近二年的时间中,频繁发生的喷枪不能投运缺陷严重影响了脱硝系统的运行的效率。本文就通过我厂实践经验对喷枪不能投运的原因进行分析探讨。叙述如下:

  引言:从上个世纪60年代开始,氮氧化物被确定为大气的主要污染物之一,因其对环境污染危害极大且难以处理,现在已经成为了我国火电厂重点控制排放的污染物之一。烟气脱氮是用反应吸收剂和烟气接触,以除去减少烟气中氮氧化物的工艺工程。作为生产还原剂氨气的来源,热解炉尿素喷枪在脱硝设备运行中有着至关重要的作用。

  一、我厂脱硝系统运行基本原理

  我厂脱硝系统采用的是被火力发电广泛应用的选择性催化还原干法脱氮技术,即SCR法。该法优点是脱氮效率高,无需排水处理,无副产品;缺点是运行成本高、系统复杂、需要增加吸风机出力,以及要消耗昂贵的氨气等。主要由供氨与喷氨系统、催化剂(反应塔)、烟气管道与控制系统等组成。在催化剂及氧气存在的条件下,NOx与还原剂发生反应,被分解成无害的氮气和水。我们今天探讨的尿素喷枪只是脱硝反应剂(氨气)制备系统设备之一的热解炉的一小部分,但同时也是脱硝系统运行的重要环节。

  二、尿素热解法

  我厂尿素热解系统采用的是热解法,即将配好尿素溶液在热解炉内以喷枪的形式快速雾化进行分解制备氨气。

  1。尿素的性质

  物理性质:尿素的分子式为CO(NH2)2,相对分子质量60.06 ,为无色或白色针状或棒状结晶体,工业或农业品为白色略带微红色固体颗粒,有刺鼻性气味。含氮量约为46.67%。密度1.335g/cm3。熔点132.7℃。溶于水、醇,难溶于乙醚、氯仿。呈弱碱性。

  化学性质:尿素在酸、碱、酶作用下(酸、碱需要加热)能水解生产氨和二氧化碳。尿素对热不稳定性,在高温下可进行缩合反应,生成缩二脲、缩三脲和三聚氰酸。加热至150~160℃将脱氨成缩二脲。若迅速加热将脱氨而三聚成六元环化合物三聚氰酸。(机理:先脱氨生成异氰酸(HN=C=O),再三聚。)加热至160℃分解,产生氨气同时变为异氰酸。

  尿素易溶于水,在20℃时100毫升水中可溶解105克,水溶液呈中性反应。尿素产品有两种。结晶尿素呈白色针状或棱柱状晶形,吸湿性强。粒状尿素为粒径1~2毫米的半透明粒子,外观光洁,吸湿性有明显改善。20℃时临界吸湿点为相对湿度80%,但30℃时,临界吸湿点降至72。5%,故尿素要避免在盛夏潮湿气候下敞开存放。在尿素生产中加入石蜡等疏水物质,其吸湿性大大下降。

  2.热解工艺

  我厂脱硝热解主要的工艺流程为固体尿素溶液经溶液配置成50%左右的尿素溶液,再将尿素溶液输送至尿素溶液储罐,尿素溶液经过计量分配模块合适配量,由专门设计的喷枪喷入热解炉中,在高温下分解为氨气,热解需要的热量来源于经过加热器加热后的热一次风,分解得到的氨浓度小于5%的氨/空气混合气,经氨气喷射格栅喷入到烟气系统中。尿素热解制成氨气作为还原剂,共设有4支或6支尿素喷枪。尿素热解制氨系统的分解产物中应不含有对SCR装置产生不良影响的物质,尿素热解率100%。进入绝热分解室的尿素溶液浓度为40~50%,分解产物中的NH3浓度不超过5%。

  三、尿素喷枪不能投运原因分析

  1.缺陷描述

  主控远程打开尿素分路电动门及调整门,“尿素流量低&调整门开度>50%”保护动作,或“雾化空气流量低”保护动作,初步判断为尿素喷枪或调整门堵塞。

  2.原因分析及处理方法

  结束语

  本文阐述了我厂脱硝系统的基本原理及热解炉喷枪不能投运的一些主要原因。作为脱硝系统的重要一环,喷枪能不能良好投运对脱硝系统乃至整个机组能否安全经济运行意义重大。伴随着国家相关环保政策的收紧和脱硝电价补贴的提高,脱硝系统的退出运行会导致企业在环评和经济上的损失,因此需要日常维护方面对尿素喷枪加以改进,来有效防止和控制尿素喷枪不能正常投运现象的发生。

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