(山西省阳泉市平定县阳光发电有限责任公司045200)
摘要:二氧化硫是大气的重要污染源之一,其污染危害甚大,研究烟气脱硫技术被许多国家列为防治大气污染的重点,相继建成了一些工业规模的实用的处理装置,与此同时,对大气污染中的另一个大问题,即氮氧化物NOX的污染问题,人们也开始了防治技术的研究和开发。NOX在阳光的作用下会引起光化学反应,形成光化学烟雾,从而造成严重的大气污染。七十年代以来NOX的大气污染问题已被日益重视,人们发现:人体健康的伤害、高含量硝酸雨、光化学烟雾、臭氧减少以及其他一些问题均与低浓度NOX有关系,而且其危害性比人们原先设想的要大得多。
关键词:电厂;脱硝;CEMS仪表;维护;故障
新版《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)要求2014年7月1日起执行200mg/Nm3的NOx排放限值。
国务院令字第369号《排污费征收标准管理办法》执行NOx“零排放”收费政策,按0.60元/污染当量收费。
阳光公司4×320MW机组采用EI-XCL型双调风旋流燃烧器组织W型下冲火焰燃烧难燃无烟煤,锅炉没有组织大范围的空气分级燃烧,造成NOx排放浓度高达1750mg/Nm3。为达到《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)要求将NOx排放浓度控制200mg/Nm3以下,脱硝改造设计效率须在90%以上。根据W火焰锅炉的低氮燃烧技术发展情况、烟气脱硝SCR技术的应用特点、从投资和运行费用等方面考虑、参考国内外同类型机组的脱硝改造,对4台机采用了两方面改造:
第一,首先进行低氮燃烧系统(LNB)改造,将NOx控制到约800mg/Nm3,并控制飞灰可燃物含量不大于5.0%。
第二,然后在炉后烟道增设SCR装置,将NOx控制到200mg/Nm3。
阳光公司分别于2013年10月完成了3#机组的环保竣工验收取得批复;11月1#、2#机组的环保竣工验收取得批复;2014年2月完成了4#机组的环保竣工验收取得批复。
一.阳光公司脱硝CEMS系统
阳光公司锅炉脱硝系统CEMS仪表采用了相同的系统,即直接抽取法--后处理系统,该系统的优点是在分析仪表前对气体进行除湿降温,便于整个系统的检查处理,但缺点是必须使整个采样管保持适当的温度,而且在整个预处理系统前(也即采样器之前),整个烟气管路必须处于负压状态,否则轻微的漏点都会造成测量的失准。4台机组共计16套,每台机组入口2套,每台机组出口2套。
每套脱硝CEMS系统分为三个部分,第一部分:脱硝采样器也即就地脱硝取样探头,包括1.5米长的伸入烟道的取样管路,烟气烟尘过滤器,探头加热装置;第二部分:分析仪及配套设备,包括西门子U23分析仪表、蠕动泵、采样泵、冷凝器,以及标定、吹扫、管道加热控制装置等;第三部分:漫长的加热管线及采样器和取样管路。整个负压烟气回路,路线漫长,连接点众多,所以出现故障的可能性非常大。
二.阳光公司脱硝CEMS系统缺陷故障分析
在日常工作中,我们会处理大量的脱硝CEMS仪表常规缺陷,如探头堵塞(包括滤芯堵塞)、阻水过滤器失效、中间接头松动、采样泵停转、蠕动泵不出水、冷凝器堵塞等。同时也会遇到一些非常规的故障和缺陷,如果我们根据以往的常规经验去分析和处理这些故障和缺陷,则会花很长时间也不一定找到原因。在环保工作越来越受到重视的今天,如果脱硝CEMS仪表出现故障且不能尽快恢复正常使用的话,则会对公司环保工作造成非常不利的影响,经济损失巨大,所以我在此总结了各类缺陷的故障表现及处理方法,力求在将来的工作中,快速分析和处理故障,减少因故障带来的不利影响。
具体缺陷故障成因分析:
1.探头堵塞(包括滤芯堵塞):分两种情况,一种是1.5米的不锈钢采样管被灰堵塞;一种是滤芯堵塞;前一种多发生在机组启动后;后一种多发生在机组正常运行中。
2.阻水过滤器.保护过滤器失效:阻水过滤器消耗巨大,经一定再生处理后可重复使用;保护过滤器不可重复使用.
3.采样泵停转:分两种情况,一种是采样泵损坏;一种是冷凝器超设定温度保护采样泵停转.
4.蠕动泵不出水:分两种情况,一种是蠕动泵电机损坏;一种是蠕动泵管损坏。
5.中间接头松动:一般不会,多数是在查找某些缺陷原因时碰触管路接头造成。
6.冷凝器堵塞:分两种情况,一种抽气管路水大;一种是冷凝器温控仪坏气管路冻结。
三.阳光公司脱硝CEMS系统缺陷故障解决方法
1.探头堵塞(包括滤芯堵塞),对于不锈钢采样管被灰堵塞,多容易在机组启停,灰多时造成;应对方案机组启动前进行清理。滤芯堵塞,多发生在机组正常运行中,做好定期清理工作即可。
2.阻水过滤器.保护过滤器失效,原因分析为样气带水大,冷凝器功率不够;阻水过滤器为一次性用品,再生处理后可重复使用周期不可控,造成故障大量频繁,维护人员工作量极大;建议生技部加样气预处理系统,将大量的样气中的水处理掉,将故障降到合理范围,减轻维护人员工作量。
3.采样泵停转,一种是采样泵损坏;在平时做好定期巡检工作,发现采样泵声音异常,及时处理。一种是冷凝器超设定温度保护采样泵停转,定期对冷凝器冷却系统进行检查清洗,确保冷凝器正常工作。
4.蠕动泵不出水,针对在平时做好定期巡检工作,定期更换蠕动泵管,发现蠕动泵声音异常故障及时处理保证蠕动泵正常工作。
5.中间接头松动,在平时查找缺陷原因时,注意不要碰触管路接头,避免造成管路接头松动。
6.冷凝器堵塞,抽气管路水大,建议生技部加样气预处理系统,将大量的样气水处理掉;冷凝器温控仪坏气管路冻结,平时做好定期巡检工作,及时发现及时处理。
截止2016年7月底,四台机组的超低排放改造全部完成,其中,3号机组超低排放改造工程于2016年2月5日通过环保验收。1号、2号、4号机组从2016年7月开始陆续完成了超低排放改造工程在线设施点位确认、竣工验收监测及固定污染源在线比对监测、在线设施现场审查、超低排放竣工环保验收现场检查等工作。在超低排放改造中,给16套脱硝系统CEMS加装了预处理系统,大大减少了样气中的硫水,故障大大降低,降低维护人员的工作量。
脱硝系统CEMS设备是一个参数较多的在线仪表监测系统,而且CEMS仪表测量系统对电厂的环保工作也非常重要,只有通过及时消除运行当中出现的各类故障和缺陷,通过加强日常管理和定期维护,才能提高脱硝系统运行的可靠性,提高脱硝CEMS仪表测量数据准确性,从而减少NOX的排放量、减少大气污染。为阳泉市的碧水蓝天做出贡献。对提高企业社会贡献、促进节能减排、改善生态环境、提高能源利用效率具有重要意义。所以我们总结阳光公司脱硝系统CEMS设备运行中出现的各种故障和处理、维护方法,举一反三,快速准确的处理各种问题有帮助,希望帮助兄弟电厂能从中汲取一些经验。