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1、汇报人：郑斌汇报人：郑斌2014年年12月月20日日QCQC成果发布成果发布QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布一一一一小组简介小组简介小小组组名名称称除灰脱硫除灰脱硫专业专业QC小小组组所在部所在部门门运行部运行部综综合生合生产产专业专业成立日成立日期期2014年年6月月小小组组注册注册号号ZDQC-07-14 ZDQC-07-14 立立题题日日期期2014年年6月月成成员员出勤出勤率率100%课题课题名名称称脱硝系统耗能脱硝系统耗能分析及节能分析及节能措施措施课题类课题类型型现场现场型型QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布姓姓 名名性性 别别职职 务务文化程度文化程度组内分
2、工组内分工郑斌郑斌 男男巡检巡检本科本科策划组织策划组织范瑞生范瑞生男男除灰脱硫主管除灰脱硫主管研究生研究生策划组织策划组织昝志强昝志强男男除灰脱硫主管除灰脱硫主管本科本科策划组织策划组织邰明润邰明润 男男操作员操作员大专大专策划实施策划实施倪章敏倪章敏男男巡检巡检本科本科策划实施策划实施续泽琪续泽琪男男主值主值大专大专资料搜集资料搜集张钰张钰男男巡检巡检本科本科资料搜集资料搜集小组简介小组简介QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布二二二二小组活动进度表小组活动进度表 时间项目 小组活动时间小组活动时间：2014.06.10-2014.12.202014.06.10-2014.12.20
3、 1月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月选择课题选择课题现状调查现状调查目标确定目标确定原因分析原因分析要因确认要因确认制定措施制定措施措施实施措施实施效果检查效果检查课题总结课题总结QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布三三三三课题选择课题选择脱硝系统耗能分析及节能措施脱硝系统耗能分析及节能措施QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布四四四四 选题理由 节能减排一直是公司在工作中关注的重点。节能减排一直是公司在工作中关注的重点。对系统尤其是新建系统进行运行数据统计分析，对系统尤其是新建系统进行运行数据统计分析，找出有改进可能的节点，是一种切实可
4、行的方找出有改进可能的节点，是一种切实可行的方法。法。 准电公司四台机组脱硝系统改造完成并投准电公司四台机组脱硝系统改造完成并投入运行以后，发电煤耗有所增加。现对脱硝系入运行以后，发电煤耗有所增加。现对脱硝系统的各个组成部分耗能情况进行分析计算，并统的各个组成部分耗能情况进行分析计算，并折算成发电煤耗。这不仅能够对单位发电煤耗折算成发电煤耗。这不仅能够对单位发电煤耗增加的原因进行统计，还能够针对耗能较大的增加的原因进行统计，还能够针对耗能较大的组成部分进行精细化调节，以达到节能降耗的组成部分进行精细化调节，以达到节能降耗的目的。目的。QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布五五五五现状调查
5、现状调查 准电公司脱硝工艺采用准电公司脱硝工艺采用SCRSCR催化还原法，脱硝装置不设催化还原法，脱硝装置不设置烟气旁路和省煤器高温旁路系统，置烟气旁路和省煤器高温旁路系统， 脱硝反应器布置在脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空预器之间，锅炉省煤器和空预器之间， 吸收剂采用尿素热解制氨工吸收剂采用尿素热解制氨工艺，采用两台大功率引风机取代原设置的增压风机及引风艺，采用两台大功率引风机取代原设置的增压风机及引风机。脱硝装置可用率不小于机。脱硝装置可用率不小于99%99%，装置服务寿命为，装置服务寿命为3030年，年，SCRSCR反应器的设计要满足多厂家催化剂的互换能力和余量。反应器的设计要满足多厂家催
6、化剂的互换能力和余量。#1#1、#2#2机组机组NOxNOx排放浓度按排放浓度按200mg/Nm3200mg/Nm3，安装一层半催化，安装一层半催化剂，脱硝装置的脱硝效率剂，脱硝装置的脱硝效率NOx40%NOx40%； 按初始按初始NOxNOx浓度浓度300mg/Nm3300mg/Nm3计算，计算，NOxNOx排放浓度排放浓度200mg/Nm3200mg/Nm3。考虑今后。考虑今后环保要求越来越严格，故备用一层半催化剂安装位置，以环保要求越来越严格，故备用一层半催化剂安装位置，以满足今后要求不分时段锅炉排放均满足今后要求不分时段锅炉排放均100mg/Nm3100mg/Nm3或更严格或更严格的环
7、评要求。的环评要求。 #3 #3、#4#4机组安装二层催化剂，备用一层催化剂安装位机组安装二层催化剂，备用一层催化剂安装位置，脱硝装置的脱硝效率置，脱硝装置的脱硝效率NOx80%NOx80%； 按初始按初始NOxNOx浓度浓度300mg/Nm3300mg/Nm3计算，计算，NOxNOx排放浓度排放浓度100mg/Nm3100mg/Nm3。QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布六六六六目标确定目标确定脱硝系统设备电耗伴热及吹扫所用蒸汽热能热一次风动能及内能系系统统能能耗耗系统煤耗系统煤耗QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布 要想对系统能耗
8、进行分析，需要对系统中各主要设备从理论上建立能耗模型；从反应方程式出发，建立氨消耗模型；利用热耗变换系数法计算蒸汽的附加煤耗，定量的对各个能耗点进行分析。并结合机组计算得到脱硝系统的能耗数量等级。QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布 SCR脱脱硝硝系系统统能能耗耗模模型型建建立立 电加热器入口热一次风能耗模型电加热器入口热一次风能耗模型 引风机能耗模型引风机能耗模型 反应器及其烟道的保温散热导致的烟气温降以及反应器及其烟道漏风反应器及其烟道的保温散热导致的烟气温降以及反应器及其烟道漏风脱硝系统其他耗电设备能耗模型脱硝系统其他耗电设备能耗模型 脱硝系统消耗蒸汽能耗模型脱硝系统消耗蒸汽能耗
9、模型 QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布电加热器入口热一次风能耗模型电加热器入口热一次风能耗模型 锅炉送风机产生的热一次风，部分进入脱硝系统，经过电加热器加热后进入热解炉，作为尿素热解需要的热风和所产生氨气的稀释风。脱硝装置NH3稀释空气比在设计时满足锅炉在BMCR工况时NH3含量小于5%，因此，可以根据NH3的消耗量估算稀释风量。计算公式2为： (BMCR) (2) (3) 式中：Vair为标准状态下热一次风气体积流量，Nm3/h；qvNH3为标准状态下NH3体积流量，Nm3/h；qmNH3为NH3质量流量，kg/h。 根据风机轴功率计算公式，可计算出热一次风所消耗送风机功率。 (
10、4) 式中：N为所消耗送风机轴功率，kW；为热解炉入口流量，m3/h；P为热解炉入口热一次风全压，Pa；为锅炉送风机效率。 已知电加热器入口热一次风温度为T1，则热一次风中的热能含量为： Cp.km.Qair.(T1-t) 式中：为空气质量定压比热容，kJ/(kgK)；为热一次风的质量流量，kg/h；t为空气温度。QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布引风机能耗模型引风机能耗模型引风机能耗模型引风机能耗模型由于增加脱硝系统后，在由于增加脱硝系统后，在SCRSCR烟道及反应器内部均会产生压降，需要对引风机进行改造。因此可以通过计烟道及反应器内部均会产生压降，需要对引风机进行改造。因此可以通
11、过计算轴功率公式计算引风机增加的功率：算轴功率公式计算引风机增加的功率： (5)(5)式中：为引风机增加的轴功率；式中：为引风机增加的轴功率；1 1为无脱硝装置时引风机入口流量；为无脱硝装置时引风机入口流量；2 2为安装脱硝装置后引风机入口流量；为安装脱硝装置后引风机入口流量；P1P1为无脱硝装置时引风机全压；为无脱硝装置时引风机全压；P2P2为安装脱硝装置后引风机全压；为无脱硝装置时引风机全压效率；为安为安装脱硝装置后引风机全压；为无脱硝装置时引风机全压效率；为安装脱硝装置后引风机全压效率。装脱硝装置后引风机全压效率。 由于增加热一次风量相对于烟气流量很小，可以忽略，因此在计算相对增加的功率
12、时可以近似计算，忽由于增加热一次风量相对于烟气流量很小，可以忽略，因此在计算相对增加的功率时可以近似计算，忽略流量变化，只考虑压降的变化。略流量变化，只考虑压降的变化。但是，准电公司在脱硝改造的同时，对引风机系统进行了改造，由改造前的两台但是，准电公司在脱硝改造的同时，对引风机系统进行了改造，由改造前的两台1900KW1900KW的引风机和一台的引风机和一台3600KW3600KW增压风机的模式，改造为两台增压风机的模式，改造为两台3200KW3200KW的引风机，取消增压风机。设计电耗如图：的引风机，取消增压风机。设计电耗如图：项 目引风机与增压风机合并改造前引风机与增压风机（烟风阻力+脱硝
13、+脱硫）引风机增压风机利用小时（h）5033.665033.665033.66风机轴功率（THA）（kW）1767/风机运行数量221耗电负荷率（%）1.070.670.75一台机组全年耗电量（104kWh）1867.831108.08(实测数据)1250.59(实测数据)QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布脱硝系统消耗蒸汽所附加煤耗脱硝系统消耗蒸汽所附加煤耗脱硝系统消耗蒸汽所附加煤耗脱硝系统消耗蒸汽所附加煤耗 本电厂脱硝系统所消耗的蒸汽分别来自辅汽联箱和屏过蒸汽。其中尿素溶解本电厂脱硝系统所消耗的蒸汽分别来自辅汽联箱和屏过蒸汽。其中尿素溶解和各个罐体及管道的伴热系统所用蒸汽来自辅汽联
14、箱，和各个罐体及管道的伴热系统所用蒸汽来自辅汽联箱，SCRSCR催化剂系统吹扫所用催化剂系统吹扫所用蒸汽为品质较高的屏过蒸汽。蒸汽压力一般为蒸汽为品质较高的屏过蒸汽。蒸汽压力一般为1.2-1.9MPa1.2-1.9MPa，温度为，温度为200-340200-340。由于本电厂脱硝系统所用蒸汽没有流量计，不能直接计算所消耗蒸汽所含能量。由于本电厂脱硝系统所用蒸汽没有流量计，不能直接计算所消耗蒸汽所含能量。由于伴热系统所用蒸汽为持续使用且用量较大，催化剂吹扫所用蒸汽量少且为间由于伴热系统所用蒸汽为持续使用且用量较大，催化剂吹扫所用蒸汽量少且为间断运行，因此，计算可以通过废水坑的疏水变化来计算脱硝系
15、统所消耗蒸汽所耗断运行，因此，计算可以通过废水坑的疏水变化来计算脱硝系统所消耗蒸汽所耗费的能量。公式为：费的能量。公式为： Q=q2(h3-h4) Q=q2(h3-h4) 式中式中Q Q为系统所消耗蒸汽中的能量，为系统所消耗蒸汽中的能量，kJkJ；h3h3为气态蒸汽的焓，为气态蒸汽的焓，kJ/kgkJ/kg；h4h4为液态水为液态水的焓，的焓，kJ/kgkJ/kg。反应器及其烟道的保温散热导致的烟气温降以及反应器及其烟道漏风导致的烟气反应器及其烟道的保温散热导致的烟气温降以及反应器及其烟道漏风导致的烟气温降本次计算不予考虑。温降本次计算不予考虑。 QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布八
16、八八八要因确认要因确认单台机组脱硝设备消耗电能统计数据单台机组脱硝设备消耗电能统计数据主要耗电设备主要耗电设备电耗（电耗（kWkW）备注备注引风机引风机-975.1155-975.1155连续运行设备，两台并联，脱硝系统压降为连续运行设备，两台并联，脱硝系统压降为900Pa900Pa电加热器电加热器500500持续运行设备持续运行设备高流量循环泵高流量循环泵7.57.5持续运行设备，两运两备持续运行设备，两运两备尿素溶液输送泵及尿素溶液输送泵及尿素溶解罐搅拌机尿素溶解罐搅拌机1919间断运行设备，加尿素时短暂运行间断运行设备，加尿素时短暂运行 二期单台机组脱硝系统附加煤耗计算结果二期单台机组脱
17、硝系统附加煤耗计算结果名名 称称单单 位位附加煤耗数值附加煤耗数值引风机引风机g/kWhg/kWh-0.8864686-0.8864686（BMCR)BMCR)电加热器电加热器g/kWhg/kWh0.454550.45455（BMCR)BMCR)高流量循环泵高流量循环泵g/kWhg/kWh0.0136360.013636（BMCR)BMCR)伴热及吹扫蒸汽伴热及吹扫蒸汽g/kWhg/kWh0.04840.0484热一次风热一次风g/kWhg/kWh1.411.41（BMCR)BMCR)尿素溶液输送泵及尿素溶液输送泵及尿素溶解罐搅拌机尿素溶解罐搅拌机g/kWhg/kWh0.001430.0014
18、3总附加煤耗总附加煤耗g/kWhg/kWh1.04154741.0415474QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布九九九九要因分析要因分析 要因分析结果要因分析结果引风机电耗引风机电耗电加热器炉电耗电加热器炉电耗热一次风内能热一次风内能SCR催化剂差压催化剂差压热一次风风量热一次风风量尿素溶液喷射量尿素溶液喷射量QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布减少热解炉电耗减少热解炉电耗控制尿素溶液喷射量控制尿素溶液喷射量氮氧化物含量及波动频率氮氧化物含量及波动频率脱硝系统入口脱硝系统入口一次风用量一次风用量降低热降低热节节能能降降耗耗差降低引风机电耗差降低引风机电耗控制控制SCR催化剂压
19、催化剂压节节十十十十可行性分析可行性分析QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布十一十一十一十一制定措施制定措施 由上述分析可知，降低脱硝系统的能耗，要从控制SCR催化剂差压、降低热解炉工作功率及降低热一次风用量三方面着手。 、严格控制、严格控制SCR催化剂差压催化剂差压 严格控制催化剂差压，既可以降低引风机的工作功率，从而降低引风机电耗，又能防止因催化剂差压变化导致引风机电流波动。 具体措施：具体措施： 日常运行中脱硝操作员密切监视SCR催化剂差压并与风量对比，如果发现SCR催化剂差压有上涨趋势，适当提高吹灰频次，检查SCR催化剂差压是否下降。 定期检查吹灰器压力是否正常，如果压力偏低及
20、时联系检修重新定位吹灰器压力控制阀。 、在保证净烟气、在保证净烟气NOX的基础上尽可能减少尿素用量的基础上尽可能减少尿素用量 进入热解炉的尿素溶液喷射量直接关系着电加热器的工作功率，当尿素溶液喷射量较低时，热解炉工作功率降低，耗电减少。热一次风的作用为稀释热解炉热解产生的NH3（不高于5%），并且将氨气通过喷氨格栅喷射进烟气中，所以，尿素耗量的减少也可以降低热一次的用量。QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布具体措施：具体措施： 脱硝操作员密切监视脱硝系统入口氮氧化物浓度及出口氨逃逸率，当脱硝系统入口NOX低于330mg/m3，脱硝系统自动运行；当脱硝系统入口NOX大于330mg/m3或
21、氨逃逸率大于3PPM时时，及时将尿素溶液计量分配模块投入手动运行。以减少尿素溶液耗量。 当脱硝系统氮氧化物浓度高于350 mg/m3时，及时联系主机对锅炉燃烧情况进行调节，降低脱硝系统入口氮氧化物浓度。 、锅炉尽量降低烟气中氮氧化物浓度及波动次数、锅炉尽量降低烟气中氮氧化物浓度及波动次数 当脱硝系统入口氮氧化物浓度稳定且低于300mg/m3时，计量分配模块的开度一般为30%且每台机组尿素溶液用量保持在0.16m3/h左右；当脱硝系统氮氧化物超过350mg/m3时或频繁波动时，每台机组的尿素溶液用量能达到0.496m3/h，远高于氮氧化物浓度稳定时的用量，而此时电加热器功率及热一次风的用量的大幅
22、提高，所以，锅炉燃烧应尽量降低烟气中的氮氧化物浓度及波动次数。 、机组负荷高低直接关系着脱硝系统附加煤耗、机组负荷高低直接关系着脱硝系统附加煤耗 在运行实践中观察，脱硝系统附加煤耗随机组负荷的增大而减少。高负荷时，系统的各项性能更好，系统本身的煤耗就相对较低。制定措施制定措施QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布十二十二十二十二效果检查效果检查QC活动实施前后尿素耗量比较活动实施前后尿素耗量比较项项 目目 9月份月份每小时尿素每小时尿素量量t/h11月份月份每小时尿素量每小时尿素量t/h 9月份月份每天尿素量每天尿素量 t/d 11月份月份每天尿素量每天尿素量 t/d设计煤设计煤种种1
23、1330MW 330MW 机机组锅炉组锅炉0.1780.1583.563.114 4330MW 330MW 机机组锅炉组锅炉0.7120.63214.2412.44校核煤校核煤种种1 1330MW 330MW 机机组锅炉组锅炉0.1730.1523.463.124 4330MW 330MW 机机组锅炉组锅炉0.6920.60813.8412.23 由表可知，由表可知，QC活动实施以后，在机组负荷基本相同的情况下，四活动实施以后，在机组负荷基本相同的情况下，四台机组的尿素用量有明显降低，从而可知脱硝系统耗能降低，并且四台机组的尿素用量有明显降低，从而可知脱硝系统耗能降低，并且四台机组脱硝系统投入运行后，催化剂差压一直保持在台机组脱硝系统投入运行后，催化剂差压一直保持在146 Pa左右，没左右，没有升高，本次有升高，本次QC活动效果明显。活动效果明显。QC成果发布成果发布QCQC成果发布成果发布QC活动预期目的达到活动预期目的达到运用运用QC方法的能力提高方法的能力提高QC活动的积极性提升活动的积极性提升活活 动动 收收 获获谢谢观看！谢谢观看！
