1号炉脱硝水解气管道无法蒸汽吹扫的原因分析处理

1号炉脱硝水解气管道无法蒸汽吹扫的原因分析处理

吴铁林

深能合和电力（河源）有限公司 517000

摘要：河源电厂一期1号机组停运后，脱硝SCR尿素水解气管道无法用蒸汽吹扫，本文通过试验排查出故障原因，并积极思考和实施解决方案，处理果断准确，避免了脱硝水解气管道因长时间未吹扫而结晶堵塞安全重大隐患。

关键字：脱硝  尿素  水解气  结晶  堵塞

一、前言

河源电厂一期脱硝系统改造后是尿素溶液储罐的尿素溶液经由供液泵进入水解反应器，由计量与分配装置将所需流量的水解反应器中产生出来的含氨气流送至反应区，称之为脱硝产品气，被加热后的稀释空气稀释后，产生浓度小于5%的氨气进入氨气—烟气混合系统，并由氨喷射系统喷入脱硝系统。产品气在低温状态下会结晶，容易造成供产品气管道堵塞。因此，在脱硝系统停运后需对脱硝系统供产品气管道使用蒸汽进行充分吹扫，保证管道不因产品气结晶造成堵塞，如吹扫不及时，造成产品气管道结晶堵塞，维修成本高，同时影响机组正常启动，产生机组非停事故。

二、现象描述

1号机组停运后，开启尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门、水解气管道吹扫蒸汽至1号炉吹扫手动门，1号炉SCR水解气来产品气压力为0，无法正常吹扫；就地排查发现尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门和水解气管道吹扫蒸汽至1号炉吹扫手动门均为开启状态，用点温枪测量尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门前温度135℃，阀门后温度仅有33℃，怀疑尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门未开启，联系锅炉检修处理。

三、原因排查

排查尿素水解站产品气蒸汽吹扫管道无压力原因，首先就地开启尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门、一期水解气蒸汽吹扫管疏水阀，但疏水阀无蒸汽流出；结合尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门前后温差大；判断可能尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门阀芯脱落或尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门与水解气管道吹扫蒸汽至1号炉吹扫手动门之间管道存在堵塞，如图（1）所示。

图1：尿素水解气部分系统图

为进一步排查原因，关闭水解气管道吹扫蒸汽至1号炉吹扫手动门，同时开启一水解站至一期产品气母管蒸汽吹扫手动门、一期水解气蒸汽吹扫管疏水阀；疏水阀处无氨味，无水解气排出；判断尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门与水解气管道吹扫蒸汽至1号炉吹扫手动门之间管道存在堵塞。

经过上述试验排查，确定尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门与水解气管道吹扫蒸汽至1号炉吹扫手动门之间管道存在堵塞；但尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门阀芯是否脱落暂不确定。

四、处理方案

因尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门直接来自水解气辅汽系统，一二期任何一台机组运行时均无法隔离，为避免1号炉脱硝供产品气管道因长时间未蒸汽吹扫而结晶堵塞，经现场查看，决定将#2炉水解气伴热管道一段辅汽疏水器A1前手动门后法兰与一期水解气蒸汽吹扫管疏水阀后管道进行短接，利用#2炉水解气伴热管道一段蒸汽对1号炉脱硝供产品气管道进行吹扫，如图（2）所示。

图2：管道短接前后就地图示

接管完毕后，开启一期水解气蒸汽吹扫管疏水阀、#2炉水解气伴热管道一段辅汽疏水器A1前手动门进行单边吹扫，1号炉SCR A侧产品气调阀开度60%，吹扫蒸汽压力接近120Kpa，大于80KPa，满足单边吹扫要求；如图（3）所示。

图3：管道短接后单边吹扫参数

1号炉SCR A侧吹扫完毕，进行B侧吹扫时，吹扫母管压力突升至465Kpa。前往就地实测尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门前后温度基本一致约140℃，关闭尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门后压力泄掉，关闭一期水解气蒸汽吹扫管疏水阀和#2炉水解气伴热管道一段辅汽疏水器A1前手动门；开启尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门，1号炉SCR水解气来产品气压力最高至1000Kpa，1号炉稀释风机平台排空门有明显蒸汽冒出现象。

判断尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门至水解气管道至1号号炉吹扫手动门管路已疏通；同时排除尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门阀芯故障。

1号炉脱硝供产品气管道进行吹扫完毕后，关闭A、B侧产品气调节阀后手动门，微开调节阀前排空门，微开尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门，保持小流量吹扫。

四、管道堵塞原因分析

通过试验分析，判断本次1号炉脱硝产品气管道无法吹扫主要由尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门至水解气管道吹扫蒸汽至1号炉吹扫手动门管道堵塞所致，该段管道堵塞可能是漏入尿素水解气所致，原因可能为尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门至一二期各吹扫手动门存在内漏或各机组投入尿素水解气后存在吹扫手动门未关严。

同时暴露出尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门故障时无法单独隔离，吹扫气源单一等问题，一旦次门故障，一二期四台机组水解气管道无法得到及时吹扫，存在管道结晶隐患。

五、总结

1、尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门故障时无法单独隔离，吹扫气源单一；如此门故障，建议采用将#2炉水解气伴热管道一段辅汽疏水器A1前手动门后法兰与一期水解气蒸汽吹扫管疏水阀后管道进行短接的方法，对一、二期停运机组脱硝供产品气管道进行及时吹扫（单边吹扫参数满足），防止长时间未吹扫，发生管道结晶现象。

2、为防止尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门与一、二期各水解气管道吹扫蒸汽手动门之间管道堵塞，建议排查一、二期各水解气管道吹扫蒸汽手动门严密性，完善相关操作票，保证机组启动投入尿素水解气前相应蒸汽吹扫手动门关闭严密；同时在具体原因未排查前，建议尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门微开保持状态，防止尿素水解气漏入。

3、建议尿素水解站产品气蒸汽吹扫总门及一、二期各机组水解气管道吹扫蒸汽手动门均增加二次门，保证一次门全开，通过操作二次门进行吹扫，提高吹扫管道的可靠性，同时方便阀门检修隔离。

4、尿素水解气系统存在疏水外漏，部分阀门质量差的现象，建议各专业对其安全性进行评估，保证尿素水解气系统可靠运行。

参考文献:

1、烟气脱硫脱硝技术手册(二版)-蒋文举编 化学工业出版社 2012-04

2、火电厂SCR烟气脱硝技术-西安热工研究院中国电力出版社-2013-01