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液氨改尿素项目调试及运行分析

绪论


根据国家能源局发布的《电力行业危险化学品安全风险集中治理实施计划》的要求,各电力企业应制定危险化学品安全风险隐患治理计划,明确目标任务、责任人员、完成期限、资源保障等,加快治理工作,实现闭环管理。其中,2022年12月底前完成国家公用燃煤电厂液氨一、二级重大危险源尿素替代改造工程,2024年底前完成液氨三、四级重大危险源尿素替代改造工程。我厂液氨是主要危险源,2022年11月30日完成调试投入运行,总结研究调试运行中的异常情况,指导运行工作,确保设备安全稳定运行。


1机组及改造工程概况:


天津国投津能发电有限公司4*1000MW机组均为超临界直流锅炉,2018年6月22日168小时试运行完成,投入商业运行。脱硝还原剂采用液氨,设置一、二期脱硝氨站。该系统主要由液氨储存系统、液氨蒸发系统和水喷淋系统组成。4×117m³液氨卧式储罐最大储量374mm³,满足4台机组BMCR工作条件下7天的用量。根据国家能源局发布的《电力行业危险化学品安全风险集中治理实施方案》要求的重大危险源尿素替代工程,将原液氨系统替代为尿素制氨系统,采用催化水解技术,包括尿素溶液制备和储存区、尿素溶液水解反应器区、氨空混合系统、蒸汽加热系统、疏水系统和电加热系统。三个尿素溶液罐的总有效容积约为633m3(约710吨尿素溶液),可满足全厂4台机组在BMCR工作条件下8天(20小时)的尿素消耗。


2液氨改尿素项目调试及运行过程中的异常工况及分析:


2.1异常工况-#1机组投运成品氨B侧脱硝无反应反应


现象:2022年11月8日1022日:00#1机组切换原液氨并入尿素脱硝。按照正常操作程序,将成品氨母管吹至#1机组支管,吹扫时间为10min,检查管道无泄漏和异常。10:11投入尿素供成品氨,投入期间与原液氨脱硝逐渐转换开度。当尿素供成品氨调节阀开度达到50%时,会出现异常,流量显示80kg/h,与正常运行的#2机组相比,#1机组流量比#2机组流量1:3.观察#1机组A侧喷氨满足NOX脱硝后,B侧喷氨NOX脱硝无反应,开旁路3/1、2/1、全开无反应。


调查结束:1。检查质量流量计是否设置错误或远程传输信号错误,验证设置参数,验证远程传输信号毫安值,验证测量与远程传输数据一致。2.检查#1机组氨计量模块是否为成品氨通断。检查尿素成品氨气总阀、AB侧手动阀、氨空混合器前手动阀、模块旁路手动阀,手动控制开度,听针听介质过流声,测试调节阀开度性能25%、50%、75%、100%。通过手动控制开度和听针,过流声明显确定设备正常。3.检查氨计量模块管道是否有异物堵塞,比较相同工艺管道#2机组流量和调节阀开度,判断异物是否节流。4.通过旁路检查脱硝效果。打开氨计量模块旁路,观察变化。打开B侧跳过流量计和调节阀到烟道脱硝,数据反馈无变化。5.检查脱硝cems测量仪器和数据反馈校准更新。通过观察原液氨和尿素成品氨的变化,检查检测仪器反馈的正确性,发现数据没有更新。


异常原因:调查后数据更新停滞是异常的主要原因。将系统切换为原液氨反馈实时数据,检测尿素成品氨无反馈,即不更新实时数据。最后,在满足脱硝要求的情况下,尿素成品氨多次切换后,原液氨投入数据无变化。调查发现cems系统测量数据不准确,校准后满足尿素成品氨脱硝。投入时机组负荷低,烟气温度低(机组类型不同),开B侧侧输入大量尿素成品氨,原液氨尿素成品氨含量不同,导致检测仪器失准。为避免异常发生,应选择机组高负荷投入,实时检测误差不准确率低,避免机组低负荷cems系统停滞。


2.1异常工况-水解器安全阀动作


现象:#1水解器运行,水解器压力0.55mpa,温度137℃,水解器出口氨母管压力0.55mpa。根据工况运行要求,计划测试两台水解器的工况,并计划启动#2水解器与运行的#1水解器并列运行。14:03开始操作#2水解器蒸汽加热系统。当水解器压力升至0.37mpa时,水解车间氨泄漏报警为98ppm,热态异常。立即停止#2水解器运行,打开#2水解器出口调节门,发现成品供尿素气调节阀后出口压力跳至1.08mpa。现场检查发现水解器安全阀开启泄压,泄压约2分钟。


调查经过:1.拆除#2水解器安全阀,发现爆破片已爆破,爆破值>1.2Mpa,说明实际压力已经很高了。


2.检查水解器本体的压力仪表。拆除水解器本体的两个压力变送器,送至热控室实验室进行验证和压力试验。试验结果正常,压力值输入与输出值一致。启动水解器升压至0.42mpa,与水解器氨出口压力值一致,证明本体两个压力变送器正常。


3.检查尿素输送管道是否堵塞。#2水解器消压后,检查压力变送器取样管道,发现变送器隔膜附着结晶体。检查#2水解器压力变送器取样管道的伴热情况,发现电伴热线不热。检查电伴热设定值为40℃,30℃启动。确认电伴热启动设定值过低,导致电伴热未启动,导致取样管结晶。现将电伴热启动/停止值设置为40/55℃。


异常原因:直接原因是电伴热启动设定值低,导致电伴热未启动,水解器尿素溶液管截止阀结晶,导致水解器显示压力不准确,实际水解器超压,导致安全门动作。


3结束语


总结研究调试运行中的异常工况,总结经验,制定运行措施,避免类似事件再次发生,指导运行工作,确保设备安全稳定运行。


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