楊高宏 許金輝
        （國家能源山東(dong) 蓬萊發電有限公司，山東(dong) 煙台 265600）
        [摘  要] 為(wei) 了解決(jue) SCR脫硝工藝伴熱疏水外排造成浪費的問題，提出對伴熱疏水管道進行改造，回收疏水，達到節能降耗的目的，提高了鍋爐的整體(ti) 運行效率。
        [關(guan) 鍵詞] 燃煤鍋爐；脫硝伴熱；疏水回收
        The reconstruction for heat tracing drainage recovery of denitration system
        Gaohong Yang; Jinhui Xu
        ( CHN ENERGY PENGLAI GENERATION CO.LTD, Yantai ,shandong,265600)
        Abstract: In order to resovle the wasting which was caused by heat tracing drainage in SCR denitration process,the reconstruction for pipeline of heat tracing drainage was put faoward,which the drainage could be recovered, aiming at energy saving and consumption reduction,and then the overall operation efficiency of boiler was improved .
        Keywords:Coal-fired boiler; Denitration heat tracing; Drainage recovery
        0 概述
        某公司2*330MW燃煤鍋爐，為(wei) 亞(ya) 臨(lin) 界、一次中間再熱、控製循環、四角切圓燃燒方式，以爐內(nei) 脫硝為(wei) 輔，選擇性催化還原方法（SCR）脫硝為(wei) 主的方式，使NOX排放達到超低排放標準。SCR采用水解尿素製氨，為(wei) 防止管道產(chan) 生結晶，采用蒸汽/熱水伴熱係統，伴熱疏水由於(yu) 設計不合理，不但影響安全文明生產(chan) ，而且造成熱量大大浪費，急需進行改進。
        1 原理介紹
        火電廠燃煤機組超低排放已是強製性要求，煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不超過5 mg/m³、35 mg/m³、50 mg/m³，達到燃氣機組排放水平。目前，燃煤機組控製氮氧化物排放的主要手段是采用SCR脫硝工藝，即選擇性催化還原技術SCR (selective catalytic reduction)，因其成熟的技術和良好的脫硝效果，加上沒有副產(chan) 物、不形成二次汙染等優(you) 點，被廣泛應用於(yu) 國內(nei) 外燃煤電廠。
        SCR脫硝工藝反應原理是在裝有催化劑的反應器裏，煙氣與(yu) 噴入的氨在催化劑的作用下發生還原反應，生成無害的N2 和H2O，實現脫除氮氧化合物的目的。該公司SCR脫硝還原劑氣氨從(cong) 尿素（CO（NH2）2）原料中獲取，是目前火電廠脫硝還原劑（氣氨）大多采用尿素顆粒製取的工藝。
        SCR脫硝工藝主要設備包括尿素水解站、水解反應器、疏水伴熱設備、催化劑及其吹灰器。尿素水解站溶解出50%左右濃度的尿素溶液，用輸送泵輸送至水解反應器，水解反應器利用冷再蒸汽將尿素溶液加熱，產(chan) 生的氣氨經脫硝自動控製係統控製其流量後與(yu) 稀釋空氣（來自一次風）在混合器中混合均勻，再送達催化劑區域與(yu) 煙氣反應。其主要化學還原反應如下：
        4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
        4NH3+2NO2+O2→3N2+6H2O
        為(wei) 保證SCR脫硝係統正常運行，需要配套催化劑聲波吹灰、氨蒸氣管道和尿素溶液管道伴熱等配套設施，聲波吹灰可有效驅除催化劑上的煙塵，避免煙塵積聚在催化劑上，使催化劑與(yu) 還原劑接觸麵積減小，反應效率降低。管道伴熱可有效防止尿素結晶，對係統安全運行至關(guan) 重要。
        2 存在問題
        該公司#1、2鍋爐脫硝伴熱係統的采用疏水箱收集的方式，係統設計一個(ge) 疏水箱，回收脫硝係統疏水，經由疏水泵增壓後去尿素溶液輸送管道伴熱，然後再回至疏水箱，疏水箱采用除鹽水補水、冷再蒸汽加熱，保持一定的液位、溫度，確保尿素溶液疏水管道伴熱正常。疏水箱原要求運行溫度在45℃～65℃，因脫硝係統運行中，水解反應器疏水和氨蒸汽伴熱疏水排放至疏水箱，導致疏水箱溫度升高，每天需要大約260t除鹽水進行降溫，造成除鹽水大量浪費。該公司從(cong) 降低生產(chan) 成本的角度考慮，首先對#1、2鍋爐脫硝係統的疏水箱及控製係統進行了運行優(you) 化調整，將疏水箱運行溫度升高至100℃運行，從(cong) 而大大降低了除鹽水的消耗，每年節約費用50餘(yu) 萬(wan) 元，經濟效益顯著。
        但由於(yu) 調整後疏水箱的運行溫度提高，造成疏水閃蒸而產(chan) 生的水蒸氣常年彌漫在疏水箱區域周圍，冬季造成脫硝疏水箱周邊冒蒸汽，部分管道設備表麵存在結冰現象，不但影響運行操作及檢修安全，而且疏水箱的廢汽排放損失大量的熱能和高品質冷凝水，為(wei) 了消除安全隱患同時也是為(wei) 了節能降耗，改公司組織討論確定對進入脫硝疏水箱的伴熱疏水進行回收利用改造。
        3 改進措施
        3.1 疏水情況
        該公司#1、2機組鍋爐進入脫硝係統疏水箱的高溫水、疏水主要有四路：
        （1）SCR蒸汽吹灰疏水。吹灰蒸汽取自低溫再熱蒸汽管道（壓力1.7～3.4MPa,溫度265～330℃），蒸汽管徑DN100，經估算疏水量大約10t/h左右。
        （2）氨蒸汽聯絡管道伴熱疏水。伴熱蒸汽取自低溫再熱蒸汽管道（壓力1.7～3.4MPa,溫度265～330℃），蒸汽管徑DN25，經估算疏水量大約1t/h左右。
        （3）氨蒸汽管道伴熱疏水。伴熱蒸汽取自低溫再熱蒸汽管道（壓力1.7～3.4MPa,溫度265～330℃），蒸汽管徑DN25，經估算疏水量大約1t/h左右。
        （4）尿素水解反應器加熱蒸汽疏水。水解反應器加熱蒸汽取自低溫再熱蒸汽管道（壓力1.7～3.4MPa,溫度265～330℃），蒸汽管徑DN50，經估算疏水量大約3.5t/h左右。
        3.2 改進方案
        為(wei) 了保證機組運行的安全穩定性，同時最大程度上地充分利用餘(yu) 熱，通過科學計算確定將蒸汽疏水利用蒸汽壓力差將疏水打至除氧器。由於(yu) 各路疏水壓力溫度參數存在差異，介質可能在匯合區存在水擊現場，為(wei) 消除此隱患，在#1、2鍋爐分別設置一個(ge) 疏水集管，首先將各路疏水匯集起來合並為(wei) 一根管道後接引至除氧器。各疏水分支管在連接疏水集管處，采用45°斜接方式，同時考慮將壓力較高的疏水管道布置在最外側(ce) ，將壓力較低的疏水管路布置在集管最內(nei) 側(ce) ，從(cong) 而最大程度上地優(you) 化工質流態，避免紊流，避免水擊現象。