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1、降低降低1 1000MW000MW超超临界机组超超临界机组 脱硝运行成本脱硝运行成本发布人：刘初明发布人：刘初明发布人：刘初明发布人：刘初明课题背景选择课题 设定目标要因确认巩固措施对策实施小组概况总结回顾及今后打算现状调查原因分析制定对策效果检查 目前，我国的环保政策越来越严格，“脱硝”已被纳入环保的硬指标。面对日益严格的排放标准，国内电力企业在近年渐渐上马烟气脱硝装置，NOx的脱除工作受到了越来越广泛的重视。国电谏壁发电厂新建13、14号1000MW超超临界燃煤机组同步设计安装了脱硝装置，接受目前应用最多的选择性催化还原法（SCR）进行烟气脱硝，并先后于2011.05、2012.06与主机
2、一起投入商业运行，但是昂扬的运行成本也越来越引起我们的重视和探讨。脱硝流程简介：液氨经过运输、储存、蒸发环节后喷入脱硝装置中，与锅炉烟气中的氮氧化合物反应生成对大气没有多少影响的氮气和水等，从而限制氮氧化合物排放浓度在规定范围内。1 1、卸氨、卸氨2 2、蒸发、蒸发3 3、喷氨、喷氨4 4、反应、反应制图：邓制图：邓 华华 时间：时间：2012年年01月月降低1000WM超超临界机组脱硝运行成本课题名称2012年01月成立时间国电谏壁发电厂发电部戊一单元QC小组小组名称徐亚东现场型课题类型2012.0110人注册编号注册日期17-2012-01小组成员培训时间52小时/人年活动时间组长活动次数
3、12活动参与率100%序号徐亚东姓 名性别职务组内分工12345678男单 元 长组 长王煜伟邓 华张 磊高红雨丁 健顾小星刘初明男男男男男男男主任工程师专工全能值班员全能值班员全能值班员全能值班员全能值班员技术指导策划实施策划实施实施检验实施检验技术指导实施检验910王继高男男全能巡检全能巡检资料整理、记录效果检查、记录硕 士文化程度本 科本 科本 科本 科本 科本 科本 科本 科大 专田正寅厂部要求选择课题根据我厂设备特点，降低根据我厂设备特点，降低1000MW1000MW超超超临界机组脱硝运行成本，节能增超临界机组脱硝运行成本，节能增效，提高本机组在同类机组中的竞效，提高本机组在同类机组
4、中的竞争力。争力。1、1000MW超超临界塔式炉在全国范围内投产超超临界塔式炉在全国范围内投产时间不长，脱硝运行调整经验欠缺。时间不长，脱硝运行调整经验欠缺。2、据统计，以、据统计，以1000MW机组为例：机组为例：BMCR工况工况下，入口下，入口NOx浓度在浓度在400mg/Nm3，满足脱硝效，满足脱硝效率率=80时，液氨的耗量为时，液氨的耗量为9.72吨吨/炉，日运行炉，日运行成本成本3.5万元万元。虽然满足设计要求，但是不尽如人。虽然满足设计要求，但是不尽如人意。意。3、脱硝催化剂运行一段时间后，由于中毒、烧、脱硝催化剂运行一段时间后，由于中毒、烧结或积灰等原因，其活性会逐渐下降，导致脱
5、硝结或积灰等原因，其活性会逐渐下降，导致脱硝效率下降、耗氨增加，氨的逃逸也会增加，从而效率下降、耗氨增加，氨的逃逸也会增加，从而增加运行成本、污染环境。增加运行成本、污染环境。降低1000MW超超临界机组脱硝运行成本存在问题小组活动计划表小组活动计划表计划内容时 间负责人123456789101112P选择课题徐亚东现状调查高红雨设定目标邓 华原因分析丁 健要因确认张 磊制定对策顾小星D对策实施刘初明C效果检查王煜伟A巩固措施王继高回顾及打算田正寅制表：王继高 时间：2012年01月 脱硝运行成本包括液氨成本、汽水成本、耗电成本、设备修理成本、液氨运输成本、人员工资成本等。如图，#13机组20
6、12年1月份脱硝运行成本分析，其中液氨成本占运行总成本高达93.2%。制图：高红雨 时间：2012年02月#13机组2012年1月份脱销运行成本分析项目液氨液氨耗电运输汽水维修工资费用（元）63541264803145626759674500比例（%）93.293.21.0 4.60.40.10.7 13号机组脱硝系统自2011年05月投运以来，我们建立了具体的运行台账。我们的数据来自DCS限制系统中的DAS系统（即数据实时采集系统），为了削减数据计算环节的系统误差和随机误差，我们首先计算8小时的均值（即每个班次的均值），然后计算每日均值，最终统计出月度均值。如下表:#13机组2011年度脱硝
7、运行情况分析次 序1234567平均值时 间1106110711081109111011111112进口NOx406.39 401.97 344.48386.92357.43362.46 399.4379.86 出口NOx92.87 84.86 89.7698.6398.8693.97 91.3692.90 日耗氨量5826.65 5713.44 5828.885586.324929.845409.00 5987.525611.66 脱硝效率77.15 78.89 73.94 186272.34 67.12 79.35330.11 制表：高红雨 时间：2012年02月由上表可知：1）我们日均耗
8、氨量为5.61吨，液氨成本5.611.013600=20398（元/天）;计算公式说明：生产1kg氨气所需原料液氨量为1.01kg，2012年03月还原剂市场液氨价格为3600元/吨。2）日均SCR入口NOx浓度为379mg/Nm3，虽然满足设计浓度（400mg/Nm3），但是也时常压红线运行。3)我们调查询问了同类型兄弟电厂的日均耗氨量：浙江北仑发电厂3.9吨/天，国电泰州发电厂3.4吨/天，国华宁海电厂3.6吨/天。我们的日均耗氨量和耗氨成本惊人！（一）目标值确定（一）目标值确定（一）目标值确定（一）目标值确定 依据现状调查，并结合本机组设备条件，我们QC小组确定取兄弟电厂日均耗氨量的均值
9、3.5吨作为我们的设定目标。制图：高红雨 时间：2012年02月（二）（二）（二）（二）可行性论证可行性论证1.通过调研兄弟电厂的脱硝运行状况，分析比较本单位当前的脱硝运行调整措施情况来看，提高炉内一次脱硝效果的潜力很大，完成厂部下达给车间的耗氨量指标是完全有可能的。2.我们有一支具有较强技术素质和实际操作经验的队伍，经历过本厂2台1000MW超超临界机组的调试过程，并曾多次成功解决现场中的各类难题，因此有信心有能力实现预定的目标。依据现状调查的状况，小组全体成员召开了缘由分析会，从人、机、料、法四个方面对造成SCR日均耗氨量大的因素进行了综合、全面的分析。同时，大家集思广益，在分析的基础上绘
10、制了鱼刺图。如下图所示：制图：顾小星 时间：2012年02月针对这8个末端因素制定了要因确认的计划表脱硝系统不严密脱硝系统不严密控制系统逻辑不合理控制系统逻辑不合理 SCRSCR日均耗氨量大日均耗氨量大的鱼刺图的鱼刺图 SCR耗氨耗氨量大量大SCR入口入口NOx高高烟囱出口烟囱出口NOx高高催化剂寿命下降催化剂寿命下降催化剂活性下降催化剂活性下降料控制逻辑未优化控制逻辑未优化法人员业务参差不齐人员业务参差不齐人员组合不当人员组合不当绩效考核制度不严绩效考核制度不严人人员节能意识不强人员节能意识不强氨气泄漏氨气泄漏机控制不精确控制不精确阀门线性控制差阀门线性控制差负荷波动大负荷波动大SCR入口入
11、口NOx控制难度大控制难度大1 1、要因确认的支配表、要因确认的支配表20122012年年3 3月，月，QCQC全体小组成员召开要因分析会，针对这全体小组成员召开要因分析会，针对这8 8个个末端因素，制定了要因确认的支配表：末端因素，制定了要因确认的支配表：序号序号末端因素末端因素确认方法确认方法确认标准确认标准负责人负责人1人员组合不当进行现场调查是否能确保各班组业务水平基本平衡徐亚东2绩效考核制度不严规范现场各项绩效制度是否能有效促进人员节能意识邓 华3脱硝系统不严密现场查漏现场是否无泄漏张 磊4阀门线性控制差分析喷氨调节阀开度与喷氨量的线性关系是否满足调节需求顾小星5SCR入口NOx高找
12、出控制SCR入口NOx浓度的方法能否降低SCR入口浓度丁 健6催化剂活性下降提取样本分析与催化剂理论活性比较高红雨7控制逻辑未优化分析逻辑不完善之处能否满足控制需求王煜伟8负荷波动大研究负荷与SCR入口NOx浓度之间关系是否可以手动干预刘初明制表：田正寅 时间：2012年03月2 2、要因确认、要因确认确认（1）：人员组合不当经分析探讨，各班组间人员搭配基本合理，以下三个条件均能满足：有阅历的老职工与新职工之间能合理搭配业务水平相对较高者与业务水平相对较低者能合理搭配各班组待岗人员业务水平程度与该班组培训需求基本相符合因此，各班组间的人员业务水平能基本平衡，不存在参差不齐的现象，所以该条非主因
13、。确认（2）：绩效考核制度不严经查证，生产现场有较为明确、合理的节能奖惩制度，各规则举例如下表：在合理的奖惩制度下，生产人员节能意识普遍得到了提高，所以该条非主因。日期制定措施2011年6月发电部七期绩效考核制度总则2011年7月发电部七期绩效考核制度总则非主因非主因确认（3）：脱硝系统不严密经查看DCS脱硝系统画面氨泄漏数据显示曲线，并与现场实际相结合，在氨泄漏数据有显示时，至现场检查发觉确有氨气泄漏，经联系检修处理后，DCS脱硝系统画面氨泄漏数据消逝。可以确认该条不是主要因素，只要平常加强对DCS中氨泄漏数据监视即可。确认（4）：阀门线性限制差经对比DCS画面中喷氨调整阀开度与喷氨量的线性
14、关系，发觉调整阀开度变更与喷氨量大小基本同步变更，且经过对阀门限位调整，已经能够在SCR入口NOx浓度高的状况下喷氨量满足要求，所以该条非主因。确认（5）：SCR入口NOx高 我们小组成员调取了“我厂#13机组脱硝运行状况月度分析表（2011年06月2011年12月），如右图所示：非主因非主因主 因确认（6）：催化剂活性下降 由右图可见，催化剂的活性随着运行时间的增加而降低，其脱硝效率下降，为维持相同的脱硝效率，势必大幅增加喷氨量。只要我们努力提高脱硝运行维护水平、对症下药，完全可以减缓催化剂寿命损耗，从而大大降低脱硝运行成本。此外，催化剂设计寿命一般为1600024000小时，一旦失效后需更
15、换！以1000MW机组为例：单层催化剂的购置成本约2400万元，日折旧成本高达2.6万元。确认（7）：限制逻辑未优化在查找脱硝系统相关的限制逻辑，并与现场实际运行相结合，大家发觉经过几次修改后脱硝系统的限制逻辑贴合现场运行须要，满足环保需求。因此该条非主因。主 因确认（8）：负荷波动大 在日常机组变负荷时，刚好实行相关调整手段，完全可以将SCR入口NOx浓度限制在确定范围内，因此，该条可确定为非主因。非主因非主因结论结论Jie lunJie lun1 1、SCRSCR入口入口NOxNOx浓度高浓度高2 2、催化剂活性下降、催化剂活性下降小组确定了要因，具体体现下列两个方面：制定对策措施支配表依
16、据以上分析，QC小组成员主动探讨，并制定对策措施支配表：要 因对 策目 标措 施地 点时 间责任人SCR入口NOx高加强燃烧调整，提高炉内一次脱硝效果，降低SCR入口NOx浓度控制 SCR入口NOx浓度，减少喷氨量 调整一、二次风配比；燃烧器摆角；改变磨煤机运行方式；减少炉底漏风发电部七期生产现场2012.04顾小星丁 健催化剂活性下降提高SCR运行维护水平，减缓催化剂活性下降速度延长催化剂使用寿命加强声波吹灰；严格控制入炉煤质中的硫份；控制SCR入口烟气温度；减少喷氨量发电部七期生产现场2012.04高红雨刘初明对策实施一：对策实施一：对策实施一：对策实施一：实施内容：控制SCR入口NOx浓
17、度实施地点：发电部七期生产现场实施人员实施方案在同一负荷在分别调整一、二次风配比、以达到降低SCR入口NOx浓度削减喷氨量的目的。实施过程1在燃烧工况允许的状况下，适当关小各层燃烧器煤、油协助风门的开度，开大SOFA风门的开度，其他影响因素保持不变，视察SCR入口NOx浓度变更。如下图：1 123顾小星 丁 健 王继高制表：王继高 时间：2012年04月 效果检查 SCR入口NOx浓度由255 182mg/Nm3，喷氨量由149 93kg/h。由此试验可以证明：合理调整二次风配比，在主燃烧区形成还原性氛围，可以明显降低SCR入口NOx浓度。调整后调整前对策实施一：对策实施一：对策实施一：对策实
18、施一：实施内容：控制SCR入口NOx浓度实施地点：发电部七期生产现场实施人员实施方案在同一负荷下变更磨煤机运行方式，以达到降低SCR入口NOx浓度削减喷氨量的目的。实施过程2 在燃烧工况允许的状况下，分别调整磨煤机运行方式，其他影响因素保持不变，视察SCR入口NOx浓度变更。如下表：1 123顾小星 丁 健 王继高制表：刘初明 时间：2012年04月 效果检查 由上述试验可以看出：在相同的负荷下，不同磨煤机的运行方式（如上层磨和下层磨运行），火焰中心位置变更即炉内还原性氛围的位置变更，炉内一次脱硝效果不同，SCR入口NOx浓度也不同，从而可以降低喷氨量。不同磨煤机运行方式对SCR入口NOx的影
19、响实验次数123BCDEF磨运行（上层磨）入口NOx263.14283.45253.526出口NOx83.4483.8381.55日耗氨量3908.44716.43809.68ABCDE磨运行（下层磨）入口NOx207.93212.58205.13出口NOx74.7374.1379.33日耗氨量3019.203099.122709.68对策实施一：对策实施一：对策实施一：对策实施一：实施内容：控制SCR入口NOx浓度实施地点：发电部七期生产现场实施人员实施方案变更燃烧器摆角实施过程3 在燃烧工况允许的状况下，分别调整燃烧器摇摆角度（5075%），其他影响因素保持不变，视察SCR入口NOx浓度变
20、更。如下表：1 123顾小星 丁 健 王继高燃烧器摆角对燃烧器摆角对SCR入口入口NOx浓度的影响浓度的影响摆角角度摆角角度75656050 进口进口NOx254.65 215.92 213.41 183.80 出口出口NOx69.71 75.75 83.03 70.04 脱硝效率脱硝效率72.62 64.92 61.09 61.89 日耗氨量日耗氨量3987.68 3126.08 2943.36 2535.76 效果检查 如图，燃烧器下摇摆相当于炉内火焰中心下移，同样有利于降低SCR入口NOx浓度。总之，通过上述三个试验过程可以看出：调整二次风配比、燃烧器摆角和磨煤机运行方式，均可以明显提高
21、炉内一次脱硝效率，大大降低SCR入口NOx浓度，降低喷氨量。制表：刘初明 时间：2012年05月对策实施二：对策实施二：对策实施二：对策实施二：实施内容：减缓催化剂活性 下降实施地点：发电部七期生产现场实施人员实施方案严格限制入炉煤质中的硫份和SCR入口烟温、加强声波吹灰实施过程 严格限制入炉煤质中的硫份，SCR入口烟气温度320400，并加强声波和吹灰器定期校验以及脱硝系统参数分析，发觉问题刚好联系处理。利用#13机组调停机会，提取脱硝系统催化剂样本，送至厂家分析，得出催化剂实际活性值，统计如下表：1 123高红雨 刘初明 田正寅 效果检查 如图所示：通过大家对脱硝系统的日常细心运行维护，催
22、化剂实际活性下降速度得到确定的限制，比论理活性高2.9%，脱硝效率提高，间接节约喷氨量7.8%。同时，催化剂的实际运用寿命也延长了约1512小时。制图：刘初明 时间：2012年06月一、目标检查一、目标检查 通过控制SCR入口NOx浓度和减缓催化剂活性下降，#13机组2012年度SCR入口NOx浓度为227.36 mg/Nm3，比2011年度下降了152.5 mg/Nm3，日均耗氨量3.31吨，比2011年度减少了2.30吨。#13机组脱硝运行情况分析123456789时间11061107110811091110111111121201120212年度均值进口NOx406.39 401.97
23、344.48 386.92 357.43 362.46 399.40 316.05 276.56 227.36 出口NOx92.87 84.86 89.76 98.63 98.86 93.97 91.36 98.10 95.50 77.83 日耗氨量5826.65 5713.44 5828.88 5586.32 4929.84 5409.00 5987.52 4322.16 4224.72 3313.31 101112131415161718时间12031204120612071208120912101211121211年度均值进口Nox234.30 197.76 208.45 214.38
24、204.22 210.98 200.02 210.24 228.02 379.86 出口NOx78.54 72.66 66.29 72.01 69.08 72.37 73.95 73.54 84.10 92.90 日耗氨量3426.37 2842.53 3029.69 3387.13 3093.08 2980.94 2874.93 3101.10 3163.75 5611.66 活动后目标值活动前单位：吨目目标标实实现现！制图：刘初明 时间：2012年07月一、经济效益活动后节约液氨成本：2.30 1.013600365=305.24（万元/年.台）三、社会效益活动后减少了因过量喷氨导致氨气逃
25、逸造成的环境污染，为“和谐社会，美丽中国”贡献了一份微薄之力。二、附加经济效益活动后通过此次QC活动，我们的团队更加凝聚，发现问题、分析问题、解决问题的能力取得了进步。虽然不能直接产生经济效益，但却是非常宝贵的无形财富。四、无形效益活动后节约催化剂折旧成本：（2400/24000-2400/（24000+1512）24 365 2=105.12（万元/年.台）综合经济效益：305.24+105.12=410.6（万元/年.台）自我评价表：自我评价表：序号项目评 价活动前活动后1技术技能知识242个人能力353解决问题的能力254分析问题的能力345团队精神45制表：顾小星 时间：2012年12
26、月 由图可见，我们各方面都取得了长足的进步，尤其是团队精神得到了加强，组员的个人实力得到了提高，但进步是没有极限的，我们以后会更加努力。总结调整经验，加强推广力度和业务技能培训力度，建议部门制定更加详细的经济指标竞赛规则，明确奖惩制度，充分调动广大职工的积极性，加入到节能的实际行动中来。我们#14机组自投产以来就借鉴了#13机组的运行调整经验，日均耗氨量降到了2.82吨，节能效果明显优于兄弟电厂。#14机组脱硝运行情况分析（2012.102013.02）月 份2012.102012.112012.122013.012013.02均 值进口NOx230.53 245.75 216.18 225.
27、89 204.60 224.59出口NOx71.36 72.52 76.04 83.20 79.27 76.47日耗氨量2852.16 2975.52 2721.72 2953.08 2601.73 2820.84制表：王继高 时间：2012年12月 1、通过QC小组成员的努力，我们达到了预定的目标，取得了一定的经济效益；2、在整轮PDCA循环中，小组成员以事实为依据，用数据说话，合理科学的运用QC工具，让自己业务技能和QC工具的应用能力得到进步；3、通过QC活动，我们的团队更加凝聚，一起发现问题、分析问题、解决问题的能力得到了提高；4、下一步我们计划以提高1000MW机组褐煤掺烧率为课题，进一步挖掘百万机组节能增效潜力，增加市场竞争力。谢谢各位专家评委谢谢各位专家评委!请多多指教请多多指教!