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        脫硝尿素噴槍不能投運問題案例分析
        作者:  來源: http://www.jordan8aqua.com/gsxw/n2779.html   發布時間:2020-10-28

          我廠脫硝設備運行的近二年的時間中,頻繁發生的噴槍不能投運缺陷嚴重影響了脫硝系統的運行的效率。本文就通過我廠實踐經驗對噴槍不能投運的原因進行分析探討。敘述如下:

          引言:從上個世紀60年代開始,氮氧化物被確定為大氣的主要污染物之一,因其對環境污染危害極大且難以處理,現在已經成為了我國火電廠重點控制排放的污染物之一。煙氣脫氮是用反應吸收劑和煙氣接觸,以除去減少煙氣中氮氧化物的工藝工程。作為生產還原劑氨氣的來源,熱解爐尿素噴槍在脫硝設備運行中有著至關重要的作用。

          一、我廠脫硝系統運行基本原理

          我廠脫硝系統采用的是被火力發電廣泛應用的選擇性催化還原干法脫氮技術,即SCR法。該法優點是脫氮效率高,無需排水處理,無副產品;缺點是運行成本高、系統復雜、需要增加吸風機出力,以及要消耗昂貴的氨氣等。主要由供氨與噴氨系統、催化劑(反應塔)、煙氣管道與控制系統等組成。在催化劑及氧氣存在的條件下,NOx與還原劑發生反應,被分解成無害的氮氣和水。我們今天探討的尿素噴槍只是脫硝反應劑(氨氣)制備系統設備之一的熱解爐的一小部分,但同時也是脫硝系統運行的重要環節。

          二、尿素熱解法

          我廠尿素熱解系統采用的是熱解法,即將配好尿素溶液在熱解爐內以噴槍的形式快速霧化進行分解制備氨氣。

          1.尿素的性質

          物理性質:尿素的分子式為CO(NH2)2,相對分子質量60.06 ,為無色或白色針狀或棒狀結晶體,工業或農業品為白色略帶微紅色固體顆粒,有刺鼻性氣味。含氮量約為46.67%。密度1.335g/cm3。熔點132.7℃。溶于水、醇,難溶于乙醚、氯仿。呈弱堿性。

          化學性質:尿素在酸、堿、酶作用下(酸、堿需要加熱)能水解生產氨和二氧化碳。尿素對熱不穩定性,在高溫下可進行縮合反應,生成縮二脲、縮三脲和三聚氰酸。加熱至150~160℃將脫氨成縮二脲。若迅速加熱將脫氨而三聚成六元環化合物三聚氰酸。(機理:先脫氨生成異氰酸(HN=C=O),再三聚。)加熱至160℃分解,產生氨氣同時變為異氰酸。

          尿素易溶于水,在20℃時100毫升水中可溶解105克,水溶液呈中性反應。尿素產品有兩種。結晶尿素呈白色針狀或棱柱狀晶形,吸濕性強。粒狀尿素為粒徑1~2毫米的半透明粒子,外觀光潔,吸濕性有明顯改善。20℃時臨界吸濕點為相對濕度80%,但30℃時,臨界吸濕點降至72.5%,故尿素要避免在盛夏潮濕氣候下敞開存放。在尿素生產中加入石蠟等疏水物質,其吸濕性大大下降。

          2.熱解工藝

          我廠脫硝熱解主要的工藝流程為固體尿素溶液經溶液配置成50%左右的尿素溶液,再將尿素溶液輸送至尿素溶液儲罐,尿素溶液經過計量分配模塊合適配量,由專門設計的噴槍噴入熱解爐中,在高溫下分解為氨氣,熱解需要的熱量來源于經過加熱器加熱后的熱一次風,分解得到的氨濃度小于5%的氨/空氣混合氣,經氨氣噴射格柵噴入到煙氣系統中。尿素熱解制成氨氣作為還原劑,共設有4支或6支尿素噴槍。尿素熱解制氨系統的分解產物中應不含有對SCR裝置產生不良影響的物質,尿素熱解率100%。進入絕熱分解室的尿素溶液濃度為40~50%,分解產物中的NH3濃度不超過5%。

          三、尿素噴槍不能投運原因分析

          1.缺陷描述

          主控遠程打開尿素分路電動門及調整門,“尿素流量低&調整門開度>50%”保護動作,或“霧化空氣流量低”保護動作,初步判斷為尿素噴槍或調整門堵塞。

          2.原因分析及處理方法

          結束語

          本文闡述了我廠脫硝系統的基本原理及熱解爐噴槍不能投運的一些主要原因。作為脫硝系統的重要一環,噴槍能不能良好投運對脫硝系統乃至整個機組能否安全經濟運行意義重大。伴隨著國家相關環保政策的收緊和脫硝電價補貼的提高,脫硝系統的退出運行會導致企業在環評和經濟上的損失,因此需要日常維護方面對尿素噴槍加以改進,來有效防止和控制尿素噴槍不能正常投運現象的發生。

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