600MW火电机组脱硝热解炉结晶在线处理研究

600MW火电机组脱硝热解炉结晶在线处理研究

王旭

河北大唐国际王滩发电有限公司 河北 唐山 063000

摘要：现阶段，热解炉出现热解炉结晶现象，造成安全事故的问题较多，最终不得不被迫停机。本文以上述内容为基础，针对标准为600MW的火电机组脱硝热解炉结晶在线处理展开研究，整理相关经验并给出针对性建议，可通过喷氨格栅堵塞手动门装置的更换、对尿素喷枪设备的运行方式进行调整、借助金属热处理仪设备对热解炉外壁进行加热等方式，可对脱硝热解炉出现的结晶事故进行妥善处理，希望本次研究可以为同领域工作者提供合理参考。

关键词：脱硝；热解炉；结晶；在线处理

前言：新时期背景下，环保理念深入人心，大型火电厂的废气排放问题开始受到社会各界的高度重视。火电机组作为一种重要的脱硝方式，需要在保证脱硝效果的同时，进一步提升作业安全性，规避各种安全隐患问题。在此期间，热解炉结晶作为常见问题之一，需要得到妥善处理，才能够更好的保证脱硝作业安全，同时也为环境保护工作贡献一份力量。

一、检修期脱硝系统内部检查情况

（1）检查热解炉入孔门出的凹台边缘位置，查看此处是否堆积尿素或者其他灰混合白色结晶物，如果有，再判断此结晶物是否偏硬，可否用手碾压粉碎，如果可以，及时清理；

（2）如果热解炉内壁区域足够干净，并未附着任何其他结晶物，然后对热解炉设备底部区域的出风口进行查，是否存在大块结晶物。其中，热解炉设备的底部U型弯在进行检车过程中，需要对前半段和后半段进行分别检查，判断是否有大块结晶物存在，如果存在，需要及时清理；

（3）检查热解炉顶部区域的整流罩装置是否处于完好无损状态，确保不存在堵塞的情况；

（4）检查热解炉设备内部空间的尿素喷枪设备，检查喷口方向是否全部处于垂直朝下状态，并将喷枪设备抽出检查，判断是否存在异常情况；

（5）在脱硝过程中，检查电加热U型弯底部区域是否存在积灰或者其他加热棒碎块，如果存在，及时处理；

（6）检查热解炉入口区域的稀释风管道以及其他阀门是否畅通，如果存在不通畅的情况，立即处理；

（7）检查热解炉设备出口氨注射管道区域和其他各阀门，判断运行是否畅通，如果存在不通畅的情况，立即处理；

（8）检查喷氨格栅支管区域的手动门以及支管是否存在堵塞的情况，如果存在，立即处理；

（9）检查烟道内区域的喷氨格栅支管结构对应喷嘴以及管道是否畅通，如果存在堵塞情况，立即处理[1]。

二、火电机组脱硝热解炉结晶在线处理

（一）全面排查

对于嵌缝松开脱硝设备而言，电加热U型弯的下部区域放灰口法兰，可排除少量灰。此后，拆除U型弯区域的保温装置，对应管壁的上下区域温度均匀，经过敲打后，对管壁内部空管是否存在积灰进行判断。

经过上述操作，可以排除脱硝电加热装置内部积灰塌落问题，此后，可拆开热解炉设备底部区域的弯头处保温装置，如果此时的管壁上下区域温度同样较为均匀，并且在敲打管壁后可判断此时的内部空管空间不存在积灰。则可再次排除热解炉底部区域弯头积灰问题[2]。

以上述内容为基础，由于热解炉内部存在结晶造成稀释风量下降的可能性较高。所以，需要逐支抽出设备中的尿素喷枪装置进行逐一检查。在此期间，需要提升一次风暖风器设备的出力水平，尽可能提升脱硝稀释过程中的环境风温度；然后，将尿素溶液的实际温度从65.9℃正式提升至80℃；适当减小脱硝电加热装置的出口手动门压力，借助脱硝稀释风量的方式，达到提高热解炉设备出口温度的效果。在此期间，如果空预器设备的出口出热一次风道便可直接抵达稀释风隔离门区域，并且测温检查结果为正常，则可判断不是由入口区域稀释风积灰造成的堵塞问题。

（二）及时更换喷氨格栅区域的支管手动门装置

在设备运行工况逐渐恶化的过程中，脱硝稀释风量水平会不断下降，在其处于6000Nm3/h的水平后，此时喷氨格栅母管装置的压力会大幅度上升，在压力水平达到5.2kPa后，此时脱硝A、B两侧区域的喷氨格栅支管共计16个不同的手动门装置测温结果明显下降，即可判断此时存在堵塞故障。

通过敲打堵塞喷氨格栅装置可判断具体的堵塞情况，如果支管手动门装置前后区域的管道声音较脆，则可判断此时的堵塞支管手动门装置前后畅通，即可锁定喷氨格栅的实际堵塞区域为手动门的门芯区域[3]。

在设备运行过程中进行喷氨格栅手动门(法兰门)装置的更换，需要面对的最大严重后果为氨气中毒。所以，需要对尿素实际耗量以及最终稀释风量进行反算，直至喷氨格栅支管设备手动门下方区域的氨气浓度达到5%以下后，才可佩戴专业的防毒面具设备，并加强通风，才能够将人员受伤的可能性降到最低。此后，在做好上述所有准备和防护工作后，开始更换手动门装置，依次更换每一个存在堵塞问题的阀门装置。

（三）调整尿素喷枪运行方式

常规情况下，大部分火电厂中的脱硝热解炉设备内会安装数量为8支的专业尿素喷枪装置，这些喷枪会被均匀的放置在热解炉的周边。

8支喷枪设备，4长4短，在设备正常运行状态下，脱硝稀释风会流经热解炉顶部区域的整流罩，并按照逆时针方向贴壁继续向下运动，此时的热风会对尿素溶液形成包裹作用，用以避免尿素溶液出现贴壁信息。

对比设备出现异常工况前后阶段的运行参数变化，然后结合现场工作的工作详情，对热解炉简壁区域出现结晶物的问题进行分析，同时，对各种会对内部空气正常动力场造成干扰的因素进行逐一排查，尽可能降低尿素溶液出现贴壁问题的可能性。

（四）热解炉筒壁结晶物在线清除

在正式确认热解炉简壁区域存在结晶问题后，找出结晶物的具体位置，然后再对其进行定点的清除处理；在热解炉内部空间再次恢复通路畅通状态后，即恢复设备的正常性能后，再次对结晶产生的具体原因进行全面分析。

在上述作业流程中，对热解炉设备进行大规模拆除的可能性较低，并且保温效果无法得到有效保障，再加上散热速度过快，结晶现象也会由此加剧。所以，为避免这种情况发生，需要借助K型热电偶测温原理，在设备的保温铁皮外壁钻浅孔，即可对保证最终测温结果的准确性，这样即可达到保温的效果，同时也不用拆除设备，在不影响检测结果的基础上，任务量更低[4]。

在上述流程中，首先，需在热解炉外壁低温区域尝试钻孔，在温度达到450℃一段时间后，设备的外壁温度会升高至与周边区域相同的水平；其次，在脱硝稀释风量输出幅度逐渐下降的情况下，尿素消耗量也会不断降低，最后，热解炉内壁区域附着的各种结晶物都可被脱落并分解，处理效果良好。

结语：

综上所述，火电企业的环保重要性已经上升到与安全生产等地位的水平，所以，环保设备需要长时间保持连续且健康的运行状态，确保环保参数可以达到要求标准。在此期间，如果环保设施发生故障问题，则会对环保参数造成影响，因此，为避免环保参数造成的停机停产问题，需要在平时使用和检修过程中对设备进行必要的维护和修理，确保脱硝热解炉结晶的最终处理效果可以达到理想水平。

参考文献：

[1]苏显贺.基于深度调峰技术的600MW火力发电机组性能试验分析[J].科学技术创新,2022,04(36):124-125.

[2]郭磊,刘艇安,王靓,等.600MW燃煤机组脱硝系统喷氨优化调整效果分析[J].电力科技与环保,2022,38(01):147-148.

[3]周黎明.基于先导成栓阀的600MW火电机组节能输灰技术研究与应用[J].电站系统工程,2022,07(03):138-139.

[4]王建峰,何胜.基于实物期权法的600MW火电机组CCS-EOR项目价值评估[J].节能,2022,41(11):104-105.