摘要：浙江國華寧海電廠二期工程2×1000MW機組煙氣脫硝工程采用SCR脫硝技術，初始脫硝效率為50%，脫硝系統按80%脫硝效率進行設計。目前，該2套脫硝裝置已經通過168小時試運行。
　　【關鍵字】：SCR脫硝、催化劑、氨氣流量控制、吹灰器
　　1、項目進展及概況介紹
　　浙江國華寧海發電廠二期工程建設規模為2臺1000MW超超臨界機組，為建設環保型電廠，同步安裝煙氣脫硝裝置，配套脫硝工藝為浙江融智能源科技有限公司的選擇性催化還原法（SCR）煙氣脫硝，并由其設計、供貨。
　　浙江國華寧海發電廠二期工程為我國首臺采取海水二次循環冷卻技術的百萬千瓦等級超超臨界機組，6號機組和5號機組分別于2009年9月21日下午4點、2009年10月14日上午10點順利通過168小時試運行。
　　2、工程設計簡介
　　2.1、SCR法脫硝原理
　　選擇性催化還原法（SCR）煙氣脫硝工藝是一種以氨氣作為還原劑與煙氣中的氮氧化物在催化劑作用下發生反應生成氮氣和水，從而達到氮氧化物脫除的目的的有效方法。
　　SCR反應器布置在鍋爐省煤器出口與空氣預熱器之間，催化劑放置在反應器中，噴入的氨氣與煙氣中的氮氧化物在催化劑和一定的煙氣溫度（300~420℃）作用下，發生如下反應：
　　4NO+4NH3+O2 4N2+6H2O
　　6NO2+8NH3  7N2+12H2O
　　NO+NO2+2NH3 2N2+3H2O
　　反應產物為氣態的N2和H2O，隨煙氣排入大氣，無二次污染。
　　2.2、工藝流程
　　每臺1000MW機組配置單個脫硝反應器，2臺1000MW機組脫硝裝置共用1套氨儲存、蒸發、供應系統，其工藝流程圖見圖1。
　　
　　圖1、脫硝工藝流程圖
　　煙氣從鍋爐省煤器出來后進入脫硝進口煙道，在此位置處通過氨噴射格柵噴入氨氣與煙氣進行混合。含有氨氣的煙氣進入脫硝反應器，在反應器中完成脫硝反應，經脫硝后的煙氣進入空氣預熱器，經除塵、脫硫凈化處理后排入大氣。本脫硝裝置不設置脫硝旁路。
　　脫硝還原劑氨氣是由液氨儲罐中液氨經液氨蒸發器加熱蒸發產生純氨氣，與稀釋風機提供的空氣在混合氣中混合稀釋后，噴入脫硝煙道中。
　　脫硝裝置采用板式催化劑，板間距為7mm，這種催化劑不易堵塞。由于脫硝裝置為高塵布置，在運行過程催化劑表面會積灰，需采用聲波吹灰器進行定期吹掃。每層催化劑均設置聲波吹灰器，壓縮空氣取自鍋爐。
　　2.3、系統設計
　　本脫硝系統設計參數如表1所示。
　　表1、煙氣脫硝系統設計參數

　　本煙氣脫硝工程設計主要分三部分：1）、SCR本體設計部分；2）、氨區設計部分；3）、輔助系統設計部分。
　　1）、SCR本體設計部分
　　本工程脫硝系統設計脫硝效率為80%（初始脫硝效率為50%）。SCR催化劑按1+2方式布置（即初始布置一層，預留2層）。系統不設置SCR裝置旁路和省煤器高溫旁路；在SCR進口煙道上設置灰斗。SCR裝置設置檢修、測試平臺，SCR裝置布置見圖2。SCR系統主要設備如下：
　　A）、SCR反應器：每臺爐設置單臺反應器，反應器的長、寬、高分別為：27.5m、14.8m和12.3m.
　　B）、吹灰系統：反應器每層催化劑設置10臺聲波吹灰器，吹灰介質為檢修用壓縮空氣，壓力為0.45~0.7MPa。每臺吹灰器的單位時間空氣耗量為6Nm3/min，吹掃頻率為72次/h。
　　C）、灰斗：在SCR脫硝進口煙道處設置4個灰斗，以收集大顆粒飛灰，防止其隨煙氣進入反應器，避免催化劑堵塞。
　　D）、催化劑：采用板式催化劑，活性溫度為300~420℃，催化劑間距為7mm。催化劑基材為不銹鋼材質，活性物質為TiO2、釩化合物等。催化劑化學壽命為24000h。
　　2）、氨區設計部分
　　脫硝還原劑采用液氨。液氨儲存、制備、供應系統包括液氨卸料壓縮機、液氨儲罐、液氨蒸發器、氨氣緩沖罐、氨氣稀釋槽、廢水泵等。
　　氨區占地面積為30.6m×21.84m。主要設備規范見表2：
　　表2、氨區主要設備規范

　　3）、輔助系統設計
　　壓縮空氣系統：從鍋爐壓縮檢修用空氣母管、儀用壓縮空氣母管接出。
　　蒸汽系統：蒸發液氨所需的蒸汽從鍋爐蒸汽管道上接出。
　　
　　3、脫硝系統的運行
　　3.1、氨氣流量控制
　　液氨經過蒸發器產生脫硝所需氨氣（濃度為100%），在混合器中被空氣稀釋成5%（體積比例）濃度以下，然后噴入煙道中進行反應。為保證進入脫硝煙道氨氣濃度在5%以下，稀釋風量按最大氨耗量時所需空氣流量設計，并在運行時保持空氣流量不變。
　　運行過程中氨耗量需根據反應器進出口煙氣中NOx濃度來調整控制。脫硝系統設有停止噴氨煙氣溫度、最低噴氨煙氣溫度、最高連續運行溫度，當煙氣溫度低于最低噴氨溫度或高于最高連續運行溫度時，需停止噴氨。
　　3.2、吹灰控制
　　吹灰系統采用聲波吹灰方式，吹灰器的數量為10臺/層，能將催化劑中的積灰盡可能多地吹掃干凈，此種吹灰方式可避免因死角而造成催化劑失效導致脫硝效率的下降和反應器煙氣阻力的增加。每一層催化劑吹灰的順序為每層每次運行兩臺聲波喇叭，每組每次運行十秒鐘，每一循環的間隔為十分鐘。吹灰頻率可根據反應器的壓降進行調整控制。
　　4、實際運行情況
　　寧海電廠二期2×1000MW機組煙氣脫硝裝置投運以來，運行穩定，未發生設備故障。催化劑采用聲波吹灰器吹灰效果良好，催化劑層積灰很少。氨區系統供氨連續穩定，無設備故障，未發生氨泄漏。
　　在168運行期間，主要數據見表3。
　　表3、運行數據匯總表

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