火電廠脫硝改造及對(duì)鍋爐系統(tǒng)影響研究

時(shí)間：2019-07-09作者：河北國(guó)源電氣股份有限公司瀏覽：175

　　摘 要：對(duì)于火電廠脫硝技術(shù)的理想要求是，SCR出口NOx需要能夠達(dá)到較低排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)所逃逸的NH3濃度小于標(biāo)準(zhǔn)值，這就需要使得NOx和NH3的檢測(cè)確保準(zhǔn)確，若是NH3**過(guò)標(biāo)準(zhǔn)就會(huì)造成空預(yù)器出現(xiàn)結(jié)焦的情況，使得機(jī)組的效率下降，嚴(yán)重的還會(huì)對(duì)設(shè)備產(chǎn)生損壞等。所以本文主要就對(duì)火電廠脫硝改造及對(duì)鍋爐系統(tǒng)影響進(jìn)行分析和探討。
　　關(guān)鍵詞：火電廠；脫硝改造；鍋爐系統(tǒng)；影響
　　1 火電廠脫銷技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
　　我國(guó)火電廠比較常見的脫硝技術(shù)有SCR（選擇性催化還原法）、SNCR（非選擇性催化還原法）和對(duì)這兩種方法進(jìn)行結(jié)合的方式，選擇性催化還原法在實(shí)際的脫硝當(dāng)中有污染小以及凈化效果高以及技術(shù)水平成熟等特征，脫銷率可以達(dá)到80-90%左右，但是對(duì)于非選擇性催化還原法來(lái)講，在脫硝中不需要催化劑，運(yùn)行中成本也比較低，然而會(huì)導(dǎo)致二次污染的產(chǎn)生，同時(shí)脫銷率不是很高，通常只能達(dá)到30-50%左右。選擇性催化還原法其原理為：火力發(fā)電廠機(jī)組的省煤器和預(yù)熱器之間，對(duì)于選擇性催化還原反應(yīng)器實(shí)施設(shè)置，在機(jī)組完成運(yùn)行之后，煙氣在垂直狀態(tài)在反應(yīng)器中進(jìn)入，催化劑在對(duì)其反應(yīng)之后，對(duì)于一些有害的氮化物氣體進(jìn)行還原為水和氮?dú)?。在該反?yīng)當(dāng)中，一般需要確保溫度能夠在300-400℃之間；對(duì)于非選擇性催化還原法來(lái)講，其技術(shù)原理就是鍋爐當(dāng)中的煙氣溫度在達(dá)到900-1000℃時(shí)，將鍋爐內(nèi)部進(jìn)行還原劑的加入，比如，尿素和氮等，以此對(duì)一些有害的氮化物還原為水和氮?dú)?。?duì)這兩個(gè)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合在一起，主要就是對(duì)其各自的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行結(jié)合，以此來(lái)彌補(bǔ)彼此的不足，將脫銷率不斷提升。因?yàn)檫@兩種技術(shù)融合之后，脫硝工藝會(huì)比較復(fù)雜。因此，對(duì)于這兩種技術(shù)的結(jié)合使用主要應(yīng)用在一些脫銷率要求比較高的場(chǎng)景中。
　　脫硝技術(shù)主要就是對(duì)氮化物進(jìn)行消除的一個(gè)過(guò)程，以此來(lái)避免火電廠對(duì)環(huán)境造成污染。相對(duì)于我國(guó)當(dāng)前實(shí)際的發(fā)展來(lái)講，因?yàn)槭艿较嚓P(guān)因素對(duì)其的影響，使得在火電廠生產(chǎn)中脫硝技術(shù)有著很大的局限性，比如，實(shí)際操作難度大以及運(yùn)行的成本比較高等。因此，使得我國(guó)火電廠在對(duì)脫硝技術(shù)的應(yīng)用方面，和西方一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比有一些落后。近些年，隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善，使得脫硝技術(shù)有了很大的發(fā)展，使得在一定意義上能夠很好的滿足火電廠的實(shí)際生產(chǎn)需求。
　　2 氮氧化物排放濃度不能達(dá)標(biāo)的主要原因
　　2.1 影響脫硝效率的因素
　　由于各個(gè)區(qū)域的煤質(zhì)不同，造成煤炭混燒的情況一致存在，因此，燃燒一些低熱量的煤炭會(huì)出現(xiàn)很大的煙氣；反之，若是采用一些高熱量的煤質(zhì)，所產(chǎn)生的煙氣量也會(huì)非常少。若是煤質(zhì)熱值比較低，其水分就比較少，燃燒所產(chǎn)生的煙氣溫度也會(huì)非常高，煙氣量通常在一定基礎(chǔ)上就會(huì)使得脫銷率降低。煤質(zhì)所產(chǎn)生的變化使得對(duì)SCR裝置和催化劑的要求也會(huì)很高。
　　2.2 煙氣的溫度
　　氮化物脫銷率影響因素主要就是因?yàn)殄仩t排煙溫度不同?；痣姀S在對(duì)SCR法選擇中，鍋爐的煙氣溫度范圍通常在871～1038℃，還原劑主要就是氮，其產(chǎn)生相應(yīng)的變化；溫度在沒(méi)有達(dá)到871℃時(shí)，反應(yīng)會(huì)不完全，使得脫銷率降低，其中的氮自身的逃逸率也會(huì)提升，使得雙重污染產(chǎn)生。SNCR法也可以應(yīng)用尿素作為還原劑，和水進(jìn)行混合調(diào)成一定濃度的液體，繼而將其加入到溫度為927～1093℃的煙氣當(dāng)中，以此確保其和噴氨相同的效果。
　　3 火電廠脫硝改造及對(duì)鍋爐系統(tǒng)影響
　　3.1 對(duì)鍋爐燃燒的影響
　　應(yīng)用低氮燃燒器和脫硝工藝結(jié)合的方式，可以對(duì)煙氣當(dāng)中的氮化物含量實(shí)現(xiàn)合理的控制，以此將其含量減少，從而將煙氣中的氮化物及時(shí)的脫除。在通過(guò)這種方式改造之后，一般，氮化物的排放量可以有效的控制在60mg/m3以內(nèi)。低氮燃燒的原理主要是：對(duì)氮化物進(jìn)行抑制，同時(shí)應(yīng)用二次燃燒的方法，可以使得在實(shí)際的燃燒當(dāng)中，氮化物降低到40%左右。例如，某火電廠，該火電廠有兩臺(tái)鍋爐系統(tǒng)，其使用的主要就是直流燃燒器，為了能夠?qū)㈠仩t的燃燒效率提升，火電廠管理人員和技術(shù)人員研究之后對(duì)鍋爐燃燒器實(shí)施改造，選用低氮燃燒技術(shù)，具體主要就是，在主燃燒器上部，進(jìn)行高位和低位分離盡風(fēng)的設(shè)置，同時(shí)進(jìn)行還原性氣氛的設(shè)置，以此來(lái)對(duì)氮化物的生成實(shí)施抑制。在對(duì)于燃燒器的改造中，在對(duì)鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行效率不產(chǎn)生影響的基礎(chǔ)上，對(duì)風(fēng)箱合理改造，采用新增設(shè)的盡風(fēng)系統(tǒng)，使得煤粉管道能夠保持相應(yīng)的性能，以此使得其對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)正常運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生影響。
　　3.2 對(duì)引風(fēng)機(jī)的影響
　　某個(gè)火電廠鍋爐機(jī)組采用的是靜葉可調(diào)式軸流風(fēng)機(jī)，在進(jìn)行改造前對(duì)煙氣系統(tǒng)阻力進(jìn)行測(cè)試和評(píng)估，通過(guò)評(píng)估之后，進(jìn)行脫硝裝置的增設(shè)，但是引風(fēng)機(jī)自身的出力能力和相關(guān)要求不相符合。因此，在實(shí)際的改造中對(duì)于引風(fēng)機(jī)實(shí)施了改造。因?yàn)樵摶痣姀S在實(shí)際的改造中對(duì)引風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)壓設(shè)置為15%和30%。在完成改造之后，BMCR工況基礎(chǔ)中，將其阻力增大到了1.35kPa。通過(guò)對(duì)煙氣脫硝改造之后實(shí)施相應(yīng)的核算，引風(fēng)機(jī)阻力增加到了5.5kPa。因?yàn)樵摶痣姀S在實(shí)際的改造之前考慮的不是很完善，使得引風(fēng)機(jī)參數(shù)非常大，在運(yùn)行中，煙氣系統(tǒng)阻力小于所計(jì)算的阻力，使得風(fēng)機(jī)很難高效運(yùn)行，這樣就對(duì)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行效率產(chǎn)生影響。
　　3.3 對(duì)空氣預(yù)熱器的影響
　　某火電廠在對(duì)于其自身的鍋爐系統(tǒng)建設(shè)當(dāng)中，為了能夠有效的滿足脫硝系統(tǒng)的實(shí)際需求，采用的空氣預(yù)熱器主要是國(guó)產(chǎn)的。在脫硝系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行之后，選擇性還原催化劑的自身催化效果下降，在脫硝當(dāng)中，氮?dú)鈬娙肓恳苍诓粩嗟脑龃?，逃逸率也在上升。因此，在此基礎(chǔ)上，使得硫酸銨不斷產(chǎn)生，同時(shí)在空氣預(yù)熱器傳熱部件當(dāng)中附著，在積灰厚度達(dá)到一定的厚度之后，換熱通道就會(huì)出現(xiàn)堵塞，預(yù)熱器自身的運(yùn)行阻力也會(huì)增加，同時(shí)使得傳熱效率降低。
　　4 結(jié)語(yǔ)
　　總之，在對(duì)煙氣脫硝設(shè)備進(jìn)行改造當(dāng)中，需要對(duì)改造當(dāng)中對(duì)于鍋爐系統(tǒng)所產(chǎn)生的影響綜合分析，同時(shí)采用科學(xué)合理的改造方法，對(duì)鍋爐運(yùn)行安全和穩(wěn)定性的影響降低，這樣才能夠使得火電廠的生產(chǎn)效率提升。
　　參考文獻(xiàn)：
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