目前，一發電集團旗下13家燃煤電廠基本已完成超低排放改造，大部分機組SCR改造都采用了在原備用層增加一層催化劑的改造方式，此種方式具有在不改變現有反應器的基礎上提高脫硝效率的優勢。本文通過對上述機組的跟蹤研究，總結了SCR改造后出現的幾個威脅機組安全穩定運行的共性問題，并提出了解決建議.

1存在的問題

1.1氨逃逸大

1.1.1噴氨過量

機組超低排放改造后，SCR系統入口條件可能已發生變化，特別是機組負荷變動較大時，噴氨格柵噴出的NH3與煙氣中的NOx可能存在比例分布不均勻的問題，引起局部噴氨過量。另外，由于對出口NOx排放濃度的嚴格控制，在實際運行過程中部分電廠采用了過量噴氨的方式。上述2種情況在長期運行過程中都會造成氨逃逸增大，形成硫酸氫銨（以下簡稱“ABS”）。ABS在特定溫度范圍內呈液態黏稠狀，黏附煙氣中的飛灰后附著在設備上，造成SCR下游設備（比如空預器、除塵器等）的堵塞，嚴重時必須停爐清理，對機組的安全穩定運行造成極大的威脅。

1.1.2供氨閥門自動控制缺陷

SCR系統噴氨閥門的典型控制過程為：SCR系統采用串級PID加前饋的控制策略，用原煙氣中NOx的體積分數乘以NO2和NO的摩爾比計算出NO2含量作為串級PID控制前饋；為了防止氨逃逸對控制造成影響，將SCR煙氣脫硝系統出口煙氣中NO2的含量（計算方法同前饋部分NO2的含量）作為主調PID的測量值，目標NOx體積分數作為設定值，前饋和主調PID共同疊加后生成NO2的體積分數，NO2體積分數乘以煙氣流量得到NO2的流量信號，該信號乘以所需氨氮摩爾比就是基本氨氣流量信號，此信號作為給定值送入副調PID控制器與實測的氨氣流量信號比較，由PID控制器經運算后發出調節信號控制SCR入口氨氣流量調節閥的開度以調節氨氣流量。圖1為供氨自動控制流程。

圖1供氨自動控制流程簡圖

由于SCR系統存在明顯的NOx反應器催化劑反饋滯后和NOx分析儀響應滯后的問題，系統采用實際機組負荷來預測煙氣流量。

在實際運行過程中，當機組入口NOx波動較大或機組負荷低時，噴氨自動控制會出現調節不及時的情況，容易造成噴氨過量，長期運行會給后續設備帶來安全隱患，因此大部分電廠運行人員都以手動調節代替閥門自動調節。

1.2催化劑堵塞

部分系統催化劑蒸汽吹灰器設計為單一氣源，取自鍋爐蒸汽吹灰母管減壓閥后，在調試過程中經常出現點火后蒸汽壓力未達到鍋爐本體吹灰壓力要求而脫硝系統無法吹灰的情況，吹灰器無法正常吹灰就會引起催化劑積灰，若初次點火到整套啟動間隔較長（比如2個～3個月），積灰可能會在催化劑的表面和孔道中板結，再次啟動吹灰器也無法有效去除，嚴重影響催化劑使用壽命和脫硝效率。

另外，在實際運行過程中還存在運行人員對催化劑差壓重視度不足，僅啟動超聲波吹灰器而長期不啟動蒸汽吹灰器的情況，無法及時有效去除催化劑中的積灰，這也是造成催化劑壽命縮短和脫硝效率降低的重要原因之一。

2解決建議

2.1噴氨優化調整試驗

噴氨優化調整試驗是在機組常規高負荷下進行的一項試驗。通過測試及計算結果對SCR裝置中的噴氨格柵手動噴氨閥門進行調整，試驗可以在滿足NOx濃度控制要求的前提下，減少還原劑用量，降低氨逃逸率，減輕ABS對下游設備的危害，提升系統運行安全性。

試驗采用網格法進行測量，測點布置如圖2所示，截面選取要有代表性。圖中標注的SCR入口測點是在省煤器后、催化劑前，SCR出口測點是在催化劑后、空預器之前。

噴氨優化調整程序如圖3所示。通過多次調節格柵上的支管手動噴氨閥門開度，調整各支管噴氨流量，使SCR反應器截面內NOx與氨比例分布更加均勻，直到SCR反應器出口截面的NOx分布均勻性得到明顯改善，從而有效降低反應器出口NOx濃度分布的不均勻度。

圖2噴氨優化調整試驗測點布置示意圖

圖3噴氨優化調整程序圖

2.2自動控制策略建議

a)因為主汽流量信號變化超前于實際機組負荷信號變化，所以可以采用主汽流量信號代替實際機組負荷信號來預測NOx的變化，減少控制響應時間；

b)根據氨流量采取變PID參數調節；

c)前饋部分加入NOx濃度變化的微分作用。

2.3吹灰器運行建議

a)建議采用雙路氣源（輔汽或啟動爐氣源）或在停爐期間設置臨時氣源吹灰（如壓縮空氣）的方式解決這一問題。同時要注意采用蒸汽作為氣源吹灰時，要保證蒸汽的壓力和溫度及煙氣的溫度達到系統要求，杜絕催化劑受潮；

b)加強對運行人員的教育，明確定期啟動蒸汽吹灰器的時間或差壓報警值。在啟動蒸汽吹灰器前要保證足夠的疏水時間。原煙氣凈煙氣氨注射柵格SCR氨流量測量氨蒸氣氨流量調節閥稀釋空氣噴入氨測點1測點2SCR反應器省煤器旁路鍋爐空氣預熱器煙氣二次風測量反應器入口的NOx、O2、流速等參數及分布計算反應器出口NOx分布的不均勻度測量反應器出口的NOx、O2、氨逃逸等參數不均勻度小于等于某一數值根據反應器出口的NOx濃度，調整噴氨支管的手動閥門開度優化完成是否工程啟動鍋爐推薦使用燃油快裝鍋爐。

3啟動鍋爐容量及參數選擇

3.1機組啟動初期耗汽用戶分析

為較為準確地計算啟動鍋爐容量，需要對機組啟動前和啟動期間的蒸汽用戶進行分析和計算，并考慮各用汽工況可能出現的疊加情況，進而得出機組啟動期間必需的用汽量，并以此作為確定啟動鍋爐容量的基礎。根據超超臨界機組啟動特點，機組啟動過程可分為以下3種工況，即機組啟動前鍋爐冷態清洗工況、鍋爐熱態清洗工況和鍋爐啟動工況。必須考慮的蒸汽量有：

a)除氧器加熱用汽。根據鍋爐廠的冷熱態清洗資料計算；

b)空預器啟動吹灰用汽。根據鍋爐廠以及空預器廠家資料確定；

c)磨煤機消防惰化用汽；

d)油罐區燃油加熱用汽，包括油罐加熱、燃油管道伴熱和吹掃用汽；

e)鍋爐點火時冷爐制粉暖風器用汽；

f)小汽機調試啟動用汽。根據小汽機廠資料確定；

g)汽機軸封用汽。鍋爐點火前此用汽需投入使用。鍋爐熱態沖洗完后進入升溫升壓階段。汽輪機沖轉前，除氧器隨負荷加熱的用汽量不會大于鍋爐熱態清洗階段的用汽量。另外，此工況也需考慮汽機軸封用汽。

3.2啟動鍋爐容量計算及選取

啟動鍋爐容量計算及選取見表1。

表1啟動鍋爐容量計算及選取

4結語

工程推薦使用燃油快裝啟動鍋爐，每臺機組配置1臺100%BMCR容量的汽動給水泵，前置泵與主泵同軸，設置啟動電動給水泵，在引風機電動驅動的情況下，啟動鍋爐容量取決于鍋爐冷態清洗工況的用汽量。根據“大火規”要求和最大用汽量統計，宜裝設2×35t/h燃油啟動鍋爐。但鑒于機組啟動時可以適當調整除氧器出口水溫以及50t/h燃油鍋爐的最大蒸發量通常能夠達到55t/h等因素，該工程推薦配置1×50t/h燃油快裝啟動鍋爐（1.27MPa（a），350℃），從而優化了啟動鍋爐臺數和容量，降低了工程造價和能源消耗。