【技术】生产线SNCR脱硝系统的常见故障及处理

我公司2条5000t/d生产线于2012年8月开始安装SNCR脱硝系统，于2012年10月投入使用，现就该设备在调试和运行中出现的问题和采取的改进措施进行探讨。

1、NOx排放浓度超标

1.1故障现象

脱硝系统运行中，主机屏幕上显示NOx排放浓度超过设定值(400mg/m³）（标态，下同)，氨水流量达1000kg/h时仍不能降低，阀门开度100%。

1.2故障原因分析及处理

NOx排放浓度过高，氨水流量达设定值仍不能降低NOx排放浓度，原因可能是因为NOx初始浓度过高，此时可与C2烟气颗粒物排放连续检测系统(CEMS)的NOx浓度做对比，如确因NOx浓度过高（我公司脱硝系统设计NOx初始浓度最大为1000mg/m³左右），只能适当降低窑产量，以降低NOx排放浓度；而如果是因为喷枪套管堵塞致使氨水不能喷到喷区与NOx发生反应，致使NOx浓度无法降低，则应取出喷枪，清理喷枪套管内结皮后再插入即可。

2、C5的CEMS频繁死机导致NOx排放浓度长时间无变化

2.1故障现象

脱硝试运行期间，中控发现NOx排放浓度长时间无变化，通知电工调节脱硝系统主机屏幕上的补偿值，增大氨水喷量，但无论如何修改补偿值，NOx浓度均波动很小，当电工重启C5的CEMS主机后，氨水喷量降低，NOx浓度正常波动，运行一段时间后故障又反复出现。

2.2故障原因分析及处理

我公司SNCR脱硝系统工艺流程是C5的CEMS检测到NOx排放浓度，经CEMS主机转为4~20mA电流信号后输送到脱硝系统PLC，当脱硝系统主机启动后，PLC根据CEMS输送的电流信号计算后，由输送泵输出相应的氨水流量，在C3喷区与NOx发生反应，降低NOx浓度，故电流信号决定了脱硝系统主机上的NOx浓度变化，因此当C5的CEMS死机后，输出电流信号无变化，脱硝系统主机上的NOx浓度亦无变化。

CEMS主机死机的原因：一是主机内存不足，电脑反应迟钝，二是主机输出端接口松动，三是电气干扰。经检查，前2项可排除，电气干扰是造成CEMS主机死机的主要原因，而CEMS主机接地线取自预热器钢平台，其220V电源线、通讯线与室内380V空调电源线混在一起，预热器接地阻值经检测为3.4MΩ，接地阻值偏高，因此将脱硝系统主机电源与380V电源分开，接地线单独从窑尾接地网上引，并与脱硝系统主机连通后，接地阻值仅为0.15MΩ，有效避免了电气干扰，C5的CEMS主机也未再出现死机情况。

3、氨水输送管道结晶堵塞

3.1故障现象

2013年初，C5的CEMS主机死机，电工隔2h重启后，脱硝系统主机屏幕显示氨水流量为0，控制阀开度为100%，NOx浓度为800mg/m³，氨水液位5.5m。

3.2故障原因分析与处理

1)显示NOx浓度为800mg/m³，说明氨水未进入C3喷区，氨水量为0，表明氨水未输送到C3喷枪，液位正常说明氨水储罐内有充足氨水，输送泵压力为1.6MPa，输送泵运行正常，则氨水未输送到喷区的原因一是氨水储罐到输送泵管道堵塞或阀门关闭，二是输送管道至喷区处堵塞或阀门未开。

2)经查氨水储罐至输送泵阀门、输送泵到分配模块DDM柜及DDM柜到喷枪阀门均全开，而拆除输送泵输出阀门，启动输送泵有氨水喷出，表明氨水储罐至输送泵阀门完好，且输送泵也无故障，而拆除DDM柜处阀门时，发现输送管内结晶堵塞管道，启动输送泵也无氨水流出。

3)氨水结晶的原因是温度低于零下20℃或氨水里含有杂质。我公司地处南方，温度从未低于零下5℃，因此可排除低温结晶，经化验是氨水含有杂质。我们拆除氨水输送泵氨水输入阀门，将水通过阀门直接连接在输入阀门上，启动氨水泵将温度为15℃的水强行打入输送管道，几分钟后将水从输出阀门处旁通阀放走，如此反复将结晶管道打通。为防止再出现类似情况，在氨水泵停止运行时，规定操作工将氨水输送泵旁回流阀全开、DDM柜气动调节阀旁路打开及DDM柜气动球阀手动打开，让氨水在重力作用下回流储罐，就不会再出现氨水结晶堵塞管道现象。

4、脱硝系统主机正常运行中所有信号报警，且报警信号无法消除

4.1故障现象

2013年8月30日，一脱硝系统主机在运行中跳停，中控或现场启机即跳停。经查脱硝系统主机屏幕上菜单“报警”里出现多个报警信号，用复位键无法消除，且PLC控制系统的CPU模块上SF和BF指示灯一直闪烁，将PLC断电后再送电及将程序卡更换后，故障现象不变。

4.2故障原因分析与处理

1)CPU模块SF和BF指示灯闪烁，CPU模块的SF指示灯闪烁为系统故障，BF指示灯闪烁为通讯故障，如PLC出现通讯故障，则CPU模块因接收不到信号而报警，PLC通讯故障有以下原因：

①DT电缆接头拨码开关位置不正确，即终端时为“ON”，连接时为“OFF”。

②DT电缆线断芯。

③DT电缆接头松动或损坏。

④组态里存在的设备出现节点错误。

⑤总线所连接的从站未通电。

⑥总线所连接的从站的地址及参数设置不正确。经检查，是第③原因引起的。而判断DT电缆头是否有问题的方法是将DT头拨码开关拨到“OFF”时,如CPU显示正常,而打到“ON”时BF灯闪烁,则表示DT头坏或接线不正确。

以此方法检查,发现DDM柜DT电缆头出现问题。更换DCS柜用的DT头后,CPU模块上的SF和BF指示灯不再闪烁，但脱硝系统主机启动即跳闸。

2)中控及现场启机即跳闸，说明启动条件不满足，脱硝程序启动需满足3个条件：分解炉出口温度＞850℃、氨水储罐出水阀打开和压缩气阀打开。

经检查，分解炉出口温度为895℃，压缩气阀一直开着，故排除此故障。氨水阀门采用的是进口电磁阀，在程序设计里，先启动氨水输送阀门，再启动氨水输送泵，如阀门未启动则脱硝系统不能启动。用手动启动时，氨水阀门出现卡涩，不能打开，而气管则一直漏气，电磁阀电源正常，但因气压不足，阀门未能打开，信号未反馈系统程序。更换气管后，脱硝系统主机启动，系统正常运行。

5、生料磨停机后，氨逃逸值偏高

5.1故障现象

两套脱硝系统氨在生料磨停机时，氨逃逸浓度检测值上升至40ppm以上，超过其设定值（10ppm）而引起氨水流量下降、NOx浓度升高，而生料磨启动后又恢复正常。

5.2故障原因分析及处理

氨逃逸检测装置采用LDS6测量NH3浓度，由测量通道的Pt中吸收光谱计算，其使用激光二极管作为光源，安装在预热器C5平台，与CEMS在同一位置，检测未参与喷氨区反应的氨气浓度。当生料磨运行时，由于生料磨风管含水分或漏风，氨气被生料吸收或逃出风管，至废气风管时，氨逃逸较少，而生料磨停机时，阀门关闭，废气不再经生料磨系统，而是直接进入废气排出风管，氨气会显著增多，检测值也随之增加，即氨逃逸值超过允许值，脱硝程序会因安全而降低氨水流量。针对此问题，在PLC程序做修改，即生料磨运行时，氨逃逸值设为8ppm；而生料磨停机时，由PLC接收停机信号后，自动改为50ppm。

6、结束语

SNCR脱硝系统在运行中出现故障，应根据其PLC系统屏幕报警信号或CEMS进行分析，才能迅速查到故障点，及时处理，保证SNCR脱硝的正常运行。

原标题：生产线SNCR脱硝系统的常见故障及处理