基于尿素热解法的脱硝系统可靠性研究

摘要

伴随着《火电厂氮氧化物防治技术政策》的发布，脱硝系统的发展与建设进入了快车道。传统的脱硝系统大多采用液氨或是氨水作为NH3的来源，物理性质决定了其存在泄露和爆炸的潜在威胁，在以安全生产为纲的今天，尿素热解制氨为基础的脱硝系统在工程中的地位更加突出。鉴于脱硝系统与电厂主体相连的特殊地位，其大力推广必须满足高可靠性、高安全性的要求。因此，对尿素热解脱硝系统可靠性问题的研究愈显重要。
　　首先，本文着重研究了定费用下尿素热解脱硝系统的可靠性分配问题。针对系统结构功能特征及运行特点，深入分析各系统间逻辑功能关系，将系统分解进行可靠性建模，并引入可靠性成本预估函数，以固定费用为约束，建立数学模型，实现了系统可靠性指标的最优化分配。最后以脱硝系统为例，获得具有实际意义的数值解，证明了该方法的可用性及正确性。
　　其次，引入故障树分析法，根据化学、物理、力学知识结合现场实践经验，对其各种可能的失效模式进行了罗列、分析，最终建立了尿素热解脱硝系统的故障树，并应用上行法求出了故障树的所有割集与最小割集，明确了保证系统可靠性运行的基本事件的重要度次序，并以现场实例进行验证解读。
　　最后，根据尿素热解脱硝系统运行的特点，利用网页制作软件Dreamweaver和数据库管理系统Microsoft SQL Server，建立了面向WEB的尿素热解脱硝系统可靠性数据库软件。并将其应用到北京某供热中心3＃锅炉SCR烟气脱硝工程中，分析了现场调试、运行阶段的失效模式及相应解决方案。该软件能实现失效数据的收集功能，为后期的可靠性研究工作带来方便。