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脫硝成本的降低情況

我公司2013年5月建成投運(yùn)SNCR脫硝系統(tǒng)，2015年3月安裝投運(yùn)分級(jí)燃燒設(shè)備。SNCR系統(tǒng)使用氨水作還原劑，因氨水采購(gòu)價(jià)格較高，致使運(yùn)行成本較高，噸熟料制造成本增加1～4元/t，2014年全年噸熟料脫硝成本加權(quán)平均為3.12元/t，2015年1～7月份達(dá)4.10元/t，較上年提高了0.98元/t。氨水采購(gòu)價(jià)格在逐年下降，但噸熟料脫硝成本卻在上升。為此，公司于2015年7月專門召開(kāi)了降低脫硝成本研討會(huì)，全面分析脫硝成本偏高的原因，并制定了相應(yīng)措施。通過(guò)多方面查找原因，調(diào)整操作，最終使脫硝成本逐月下降，噸熟料成本保持在2.0～2.5元/t左右。

2脫硝成本高的原因分析

2.1系統(tǒng)O2含量偏高

環(huán)保部門對(duì)工廠的考核指標(biāo)是NOx折算值≤400mg/Nm3，其折算公式為：折算值=實(shí)測(cè)值×21/(21-系統(tǒng)O2含量)÷1.91，由公式可看出，系統(tǒng)O2含量越高，NOx折算值就越高，為保證排放達(dá)標(biāo)勢(shì)必增加氨水用量。2015年7月中旬窯檢修后生產(chǎn)，當(dāng)窯產(chǎn)量達(dá)到正常時(shí)(≥5000t/d)，在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)的O2含量平均值達(dá)到11%，較停窯前提高2%～3%，當(dāng)NOx實(shí)測(cè)濃度大于365mg/Nm3時(shí)折算值就超標(biāo)，導(dǎo)致氨水用量達(dá)到1.5m3/h才能滿足排放要求(正常用量在0.6～1.0m3/h之間)，噸熟料氨水成本一度達(dá)到4.0元/t以上。

2.2分級(jí)燃燒設(shè)備使用不當(dāng)

我公司燃料分級(jí)燃燒設(shè)施是在窯尾送煤主管道上分一支路到窯尾煙室縮口，其原理是在低氧環(huán)境下使煤粉不完全燃燒產(chǎn)生CO，從而形成還原氣氛，將NOx還原成N2和CO2，其脫硝效率高低是通過(guò)調(diào)整分支管內(nèi)用煤量大小實(shí)現(xiàn)的。但受煙室縮口尺寸、窯尾漏風(fēng)等因素影響，分級(jí)燃燒的脫硝效率是有限的，不能通過(guò)盲目增加分支管用煤量來(lái)提高脫硝效率。用煤量大會(huì)造成窯內(nèi)通風(fēng)不良，窯工況紊亂，窯被迫減產(chǎn)，減產(chǎn)后系統(tǒng)O2含量相比減產(chǎn)前高，從而提高了NOx折算值。

2.3在線監(jiān)測(cè)設(shè)備維護(hù)不到位

在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的可靠性對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響較大，設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量差，檢測(cè)數(shù)據(jù)就沒(méi)有代表性，最終會(huì)影響NOx折算值。通過(guò)檢查發(fā)現(xiàn)，此套在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在設(shè)備陳舊、取樣管安裝位置不合理、取樣管內(nèi)伴熱帶損壞、監(jiān)測(cè)室內(nèi)空調(diào)損壞等問(wèn)題，造成檢測(cè)數(shù)據(jù)波動(dòng)幅度較大，有時(shí)出現(xiàn)死機(jī)情況，影響檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

2.4氨水質(zhì)量和庫(kù)存管理不嚴(yán)

氨水質(zhì)量直接關(guān)系到脫硝效率，此前氨水進(jìn)廠取樣時(shí)都是在槽罐車頂部取，因氨水密度低于水的密度，造成檢測(cè)濃度偏高，但氨水實(shí)際用量并未減少;因氨水存儲(chǔ)罐沒(méi)有安裝液位計(jì)，盤點(diǎn)時(shí)無(wú)法測(cè)算罐內(nèi)氨水剩余庫(kù)存，每月統(tǒng)計(jì)脫硝成本都是按照氨水進(jìn)廠量來(lái)計(jì)算，未扣除剩余庫(kù)存，導(dǎo)致成本偏高。

3解決措施

3.1查找漏風(fēng)點(diǎn)

通過(guò)分析，在操作參數(shù)沒(méi)有大幅度改變的情況下，系統(tǒng)漏風(fēng)量應(yīng)與檢修前變化不大，但系統(tǒng)O2含量卻較檢修前高，說(shuō)明在線檢測(cè)設(shè)備可能存在問(wèn)題。通過(guò)對(duì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)取樣管漏氣情況逐一排查，發(fā)現(xiàn)取樣管連接閥體處的確存在微漏氣現(xiàn)象，這是導(dǎo)致O2含量檢測(cè)結(jié)果始終偏高的主要原因。經(jīng)密封處理后，在窯磨聯(lián)合運(yùn)行時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)O2含量保持在8%～10%，立磨停機(jī)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)O2含量降低至6%～7%，這樣可節(jié)約氨水用量0.2～0.5m3/h，折合噸熟料可節(jié)約0.65～1.65元/t。

3.2植入NOx折算公式

目前脫硝系統(tǒng)DCS顯示的是NOx實(shí)測(cè)濃度，中控窯操根據(jù)此濃度控制氨水用量，但并不確切了解折算值大小，這樣不利于控制脫硝成本。通過(guò)在DCS中植入環(huán)保部門的NOx折算公式，將實(shí)測(cè)濃度直接換算成折算濃度，并設(shè)置高限紅色報(bào)警、低限藍(lán)色報(bào)警，操作員可根據(jù)折算值大小及時(shí)調(diào)整氨水用量，在確保NOx排放達(dá)標(biāo)的情況下做到少噴氨水，從操作上節(jié)約成本。

3.3加強(qiáng)操作管理與培訓(xùn)

定期對(duì)脫硝系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行總結(jié)，強(qiáng)化中控窯操成本意識(shí)。比如在生料磨停機(jī)期間，系統(tǒng)O2含量下降明顯，這時(shí)操作員應(yīng)及時(shí)降低氨水用量;根據(jù)窯產(chǎn)量控制合理的系統(tǒng)用風(fēng)及用煤量，當(dāng)減產(chǎn)時(shí)應(yīng)減小系統(tǒng)用風(fēng)量和用煤量，這樣可降低NOx產(chǎn)生量。

3.4定期維護(hù)在線監(jiān)測(cè)設(shè)備

當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題或檢測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常波動(dòng)時(shí)，應(yīng)及時(shí)排查原因并處理。生產(chǎn)部門定期對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備維護(hù)，確保設(shè)備運(yùn)行正常。如定期更換采樣過(guò)濾器，更換老化的取樣管道，定期用標(biāo)準(zhǔn)氣體校驗(yàn)，定期檢查監(jiān)測(cè)室內(nèi)環(huán)境溫度等，確保檢測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠。

3.5加強(qiáng)氨水質(zhì)量和庫(kù)存管理

將進(jìn)廠氨水質(zhì)量按照原煤質(zhì)量管控方法來(lái)抓，公司各相關(guān)部門齊抓共管。如在氨水存儲(chǔ)罐上安裝液位計(jì)，可清晰觀察到罐內(nèi)氨水剩余庫(kù)存狀況;規(guī)定氨水進(jìn)廠時(shí)間，確保進(jìn)廠時(shí)處于受控狀態(tài);改進(jìn)氨水取樣和檢驗(yàn)方法，確保氨水濃度達(dá)到合同要求;每月對(duì)氨水實(shí)際用量進(jìn)行盤點(diǎn)，計(jì)算噸熟料氨水成本，成本偏高時(shí)應(yīng)及時(shí)分析原因，制定解決措施。

3.6合理使用燃料分級(jí)燃燒設(shè)施

因分級(jí)燃燒設(shè)施沒(méi)有安裝計(jì)量?jī)x器，通過(guò)摸索總結(jié)，使用支路上的閘閥開(kāi)啟圈數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)脫硝效率，并做大量試驗(yàn)，在不使用氨水的情況下逐漸加大閘閥開(kāi)啟圈數(shù)，每加大1圈要保持觀察窯工況1h，當(dāng)閘閥圈數(shù)加到窯工況開(kāi)始惡化時(shí)減少1圈，最終確定閘閥開(kāi)啟圈數(shù)為8圈，再投運(yùn)SNCR系統(tǒng)，兩者結(jié)合可使脫硝效率達(dá)到65%以上。

3.7定期維護(hù)脫硝設(shè)備

脫硝設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行也會(huì)出現(xiàn)故障和磨損，所以要定期檢查維護(hù)，確保運(yùn)行可靠。如定期檢查霧化噴頭、定期清洗泵前過(guò)濾器、定期切換備用泵，檢查管道漏水漏氣情況等。