摘要：随着新《中华人民共和国环境保护法》实施，国家强化污染物减排和治理，增加氨氮、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物总量控制。电厂作为氮氧化物排放大户，有着义不容辞的减排社会责任，在众多的脱硝技术中，选择性催化还原法（SCR）是脱硝效率最高，SCR技术：还原剂（NH3）在催化剂的作用下，将烟气中NOx还原为氮气和水，实现达标排放。
关键词：火电厂；烟气脱硝技术；尿素催化水解
当前，电厂脱硝还原剂氨气（NH3）制备主要采用尿素催化水解，这是最安全、经济的方式，已成为众多电厂的共识。尿素催化水解工艺中加热蒸汽通过盘管进入水解器，加热蒸汽不与尿素溶液混合，而是通过盘管回流，疏水可以通过除盐水箱循环利用。工艺水解后的产物均为NH3、CO2和H2O的混合蒸汽，其经过除雾器去除携带的水滴后，通过自身压力送往氨气稀释系统，加入空气稀释成体积分数约5%的氨气，喷入SCR反应器，以实现烟气中氮氧化物达标排放。
尿素催化水解新技术是在温度135～160℃、压力0.5~0.95MPa条件下，质量分数为50%的尿素溶液在催化剂作用下，发生催化水解反应，生成氨气（NH3）混合气，NH3气体积分数为37.5%，CO2为18.75%，H20为43.75%。在催化水解技术过程中，对蒸汽的要求尤为关键，某电厂就因为疏水不畅，蒸汽压力、温度达不到要求，造成机组氮氧化物超标环保事件。
某电厂4号机组按照省调令09:33系统并列；12:45分机组负荷107.9MW，烟温313℃，逐渐暖投SCR系统，此时水解器加热蒸汽汽源为3号机组邻炉汽源，13:54分4号炉NOx达标排放，14：28分机组负荷115MW，锅炉定温定压，15：00分将4号炉SCR水解器加热蒸汽汽源由3号机组邻炉汽源切至本炉汽源。
17：37分发电部运行人员监盘发现：4号炉脱硝系统水解器温度、压力缓慢下降，水解器蒸汽进料流量调节阀开至100%，温度、压力继续下降，值班人员立即派人就地检查，并联系检修人员查找原因进行处理。19:48分4号炉NOx排放浓度超标，21:34分值长令4号机组减负荷控制NOx，负荷最低减至60MW；适当降低水解器液位，维持脱硝系统运行。
检修及运行人员配合对脱硝水解器系统进行就地检查，对水解器盘管加热蒸汽系统减温减压调节阀、蒸汽进料调节阀、手动门进行全面检查，对蒸汽进料旁路手动阀卡涩进行处理；开启水解器蒸汽加热盘管疏水母管排水阀，观察水解器压力、温度无变化，初步判断水解器蒸汽加热盘管疏水不畅通、导致蒸汽流量及压力不足，拆卸蒸汽加热盘管疏水器进行处理，同时对蒸汽加热盘管疏水进行对空排放，排出蒸汽加热系统疏水后，水解器压力、温度逐渐上涨，水解器恢复正常运行，22：12分4号炉NOx达标排放。
处理过程在19:48-22:16时段集团公司环保平台NOX排放浓度超标153mg/Nm3。
一、原因分析：
1、由于4号机组脱硝系统水解器蒸汽加热器盘管疏水发生堵塞，导致蒸汽加热器无法对水解器内尿素溶液加热进行制氨反应，是导致4号机组本次NOx超标主要原因。
2、4号机组启动后，脱硝系统为尽快投入运行，水解器利用3号炉邻炉汽源提前达到热备用状态，由于水解器热备用期间蒸汽用量少，蒸汽管道内冷凝水量增加，加重加热器盘管疏水不畅通，是导致4号机组本次NOx超标次要原因。
3、专业管理人员发现问题、分析问题及解决问题的措施布置不到位，没有及时采取有效措施，导致水解器异常的处理过程缓慢，造成氮氧化物超标排放达2.46小时。
二、暴露问题:
1、2015年3号机组脱硝SCR改造过程中发生过此类事件，各级管理人员未能对此次事件举一反三、总结经验，制定有效措施杜绝此类事件的发生，暴露出环保意识不强，责任心不强。
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2、4号炉脱硝系统改造，未对脱硝水解器蒸汽加热系统设计安装蒸汽流量计，运行期间无法实时监控蒸汽流量，水解器蒸汽加热系统发生异常不能及时发现。
3、脱硝系统投运后，检修及运行人员巡视检查不到位，未能及时发现水解器存在的异常，未能对存在隐患进行提前预控，导致问题未能得到及时处理。
4、专业管理人员发现问题、分析问题及解决问题能力较差，不能及时组织消除环保设备隐患，需要加大培训力度，提高技术人员的专业素质。
5、各级管理人员对环保管理工作重视程度不够，未能制定每台机组不同运行工况下，避免影响环保指标的应对措施，以及设备事故状态下避免发生环保事件的应急预案。
三、整改措施
（一）进行技术改造消除设备隐患
1、制定技术改造措施，对脱硝水解器蒸汽加热疏水系统进行改造，增设旁路对空排放管道，水解器投入运行前，开启对空排将蒸汽管道及加热器盘管内冷凝水排空，确保水解器投运后稳定运行，同时在水解器运行期间发生加热器疏水堵塞情况下，开启旁路对空排，确保水解器第一时间恢复正常运行。
2、对脱硝水解器加热系统增设蒸汽流量计，运行期间实时监控蒸汽流量，及时发现水解器加热系统异常，缩短异常消除时间，确保水解器稳定运行。
（二）完善环保应急响应机制
1、完善环保应急预案和建立应急响应机制，落实环保管理和日常监督工作各级人员职责，在出现环保排放异常的情况下，积极启动应急响应预案，采取一切可靠措施避免超标排放。
2、提高以值长为核心的指挥系统对异常分析及处理事件的能力，出现环保排放异常的情况下，积极启动应急响应预案，及时调整机组运行方式，高度重视环保参数。
3、对影响全厂环保设施进行全面隐患排查
由设备部牵头对公司环保设施进行全面隐患排查，发现问题及时进行消除，不能立即消除的，择机消缺，避免环保事件发生。
（三）提高专业人员业务技能
1、由发电部、设备部组织检修、运行人员进行岗位技能和应急处置能力培训；提高检修、运行人员的业务水平，及分析判断、处理问题能力，进而保障机组安全稳定运行。
2、切实抓好班组的基础管理工作，加强班组人员技术培训，增强其环保红线意识，提高检修质量及事故处理能力。
（四）加强环保监督工作
1、认真学习并贯彻落实环保法律法规及集团、省公司环保要求，提高职工环保意识，树立超标即违法的理念，增强环境保护的自觉意识。
2、严格执行环保指标考核管理，加强主要污染物排放指标监管，做到奖惩分明，使指标考核真正能起到激励和引导作用。
3、按“四不放过”的要求，对所有因设备或运行原因造成污染物瞬值浓度超标的事件，进行原因分析，落实措施和考核。
综上所述，通过对水解器蒸汽加热器盘管疏水系统改造，消除设备隐患，通过加强专业人员业务技能，提高处理事故的能力，强化环保“红线”意识。该电厂再没发生因脱硝系统水解器蒸汽加热器盘管疏水发生堵塞，造成氮氧化物达标排放事件。
参考文献
[1]郑东升.火电厂烟气脱硫脱硝技术应用与节能环保[J].科技创新与应用,2017(36):127-128.
论文作者:王成林
论文发表刊物:《电力设备》2018年第15期
论文发表时间:2018/8/22
标签：蒸汽论文; 疏水论文; 机组论文; 系统论文; 盘管论文; 加热器论文; 尿素论文; 《电力设备》2018年第15期论文;