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脱硝炉内直喷系统多只喷枪雾化不良/堵塞的原因和解决方案

发布日期:2022-10-31

某发电厂7号机组投入脱硝炉内直喷系统后,通过对喷枪的温度监视,发现喷枪温度异常升高,退出运行后进行雾化试验中发现了多只喷枪雾化不良、发生堵塞情况。
         (1)由于某一个脱硝喷枪喷嘴雾化空气孔堵塞,喷枪喷嘴雾化不良,喷嘴出口呈现液体流状,上层和下层喷枪雾化不良,将造成锅炉顶部包墙管道和低温过热器管道腐蚀。
         (2)堵塞后的喷嘴拆除后,喷枪喷嘴的6个雾化空气孔和尿素溶液出口堵塞,喷枪温度升高,影响喷枪的安全运行。单只喷枪堵塞后,由于局部产生氨量减少,造成了烟气氮氧化物的升高,为了维持锅炉出口氮氧化物合格标准,必须增加其他喷枪的尿素用量,造成了尿素过喷严重,加剧了空气预热器及电袋除尘器的堵塞。
         (3)停机组备期间,对锅炉受热面进行防磨防爆检查发现锅炉尾部烟道顶部包墙管及低温过热器管道有明显腐蚀,局部发生锅炉爆管。具体是:下层喷枪雾化不良造成了低温过热器管道腐蚀;根据爆管位置分析上层喷枪2号喷嘴雾化不良造成了锅炉烟道顶部包墙管爆管。
2脱硝直喷系统喷枪堵塞原因分析
         分析认为尿素结晶是引起喷枪堵塞的主要原因。尿素的熔点为132.7℃,通常在喷枪流量不足或雾化效果差时,在液态向固态转变时吸附灰分,造成喷枪堵塞。

  2.2原因分析
         (1)尿素溶液含有杂质,杂质过大在喷枪喷嘴头部形成堵塞。
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在进行溶尿素时,由于尿素袋的线绳掉落或春季柳絮飘落至尿素溶液储罐中,尿素溶液中的杂物较小不能被尿素循环泵前的滤网过滤,造成脱硝喷嘴堵塞。
         (2)稀释水泵出口压力过低,喷枪喷嘴处尿素流量不足,造成喷枪喷嘴大面积堵塞。试验发现,稀释水泵出口压力正常为1.1MPa,由于稀释水泵窝空气或水泵的压头不足,造成稀释水与尿素溶液混合后压力低于0.3MPa,单只喷枪尿素溶液压力已低于0.2MPa,喷嘴中压缩空气排挤尿素溶液,造成了喷枪喷嘴大面积堵塞。
         (3)喷枪调门开度过小,喷枪通流流量低导致喷嘴冷却能力变差,喷嘴内尿素结晶造成喷嘴堵塞。正常方式下,4只喷枪运行,2只喷枪备用。试验发现,单只喷枪调门应维持在50%-70%范围内,喷枪调门低于50%,喷枪温度异常升高;单只喷枪调门高于70%,将造成其他其他运行喷枪的尿素溶液压力降低,造成其他喷枪喷嘴堵塞。
         (4)压缩空气压力与稀释后尿素溶液压力不匹配。试验发现,在喷枪调门50%-70%范围内,计量与分配装后压缩空气压力应大于尿素溶液压力0.02-0.04MPa,低于0.02MPa,将造成喷嘴雾化不良,喷嘴喷出呈现液状,溶液造成锅炉受热面腐蚀;高于0.04MPa,,将造成喷嘴中压缩空气排挤尿素溶液,由于尿素溶液流量较少雾化空气口后结晶物堵塞压缩空气造成喷嘴雾化失常造成喷枪喷嘴堵塞。

脱硝喷枪

         (5)调整喷氨量幅度大,造成喷枪内介质压力波动,尿素倒入压缩空气通道,结晶后堵塞压缩空气,使喷嘴失去雾化空气。
3运行调整及系统改进方案
  (1)定期进行喷枪切换,检查喷枪雾化效果。喷枪雾化前保持稀释水和尿素混合后母管压力维持0.32Mpa---0.36Mpa之间,雾化喷枪调门开度大于50%。喷枪雾化分两个步骤:**步检查喷枪各喷头冲洗水量是否正常;第二步投入雾化空气检查喷枪冲洗水与压缩空气雾化是否正常,(检查喷枪喷头峰值无水滴状)。备用喷枪雾化后压缩空气持续吹扫10分钟后关闭,检查备用喷枪雾化旁路门保持微开,防止备用喷枪喷头积灰堵塞。
         (2)在直喷系统投入期间,稀释水和尿素混合后母管压力维持0.32M-0.36Mpa。保持直喷系统各喷枪压缩空气压力大于尿素溶液压力0.02-0.04MPa。控制喷枪流量在0.25m3/h以下,调整门开度在50%-70%,如喷枪流量正常,设定流量后投入各喷枪自动,其它喷枪调整门关闭,待喷枪投运后再缓慢打开,防止喷枪携带尿素溶液冲击腐蚀受热面。
         (3)监视喷枪温度。喷枪温度不正常升高或高于其他运行喷枪15℃以上时,判定喷枪堵塞。喷枪堵塞后,应及时活动喷枪调整门开度,无效后及时进行喷枪切换。
3.2系统改进方案
         (1)增加直喷系统各喷枪尿素和压缩空气压力、流量远传测点。
         (2)将直喷系统各喷枪压缩空气手动门改为调整门。
         (3)在液体进入脱硝直喷喷枪前加入液体过滤器进行过滤。


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