联合脱销技术在燃煤锅炉脱销改造中的运用
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联合脱销技术在燃煤锅炉脱销改造中的运用作者:豆梅兴
来源:《建筑工程技术与设计》2014年第28期
摘要:联合脱硝技术,作为一种对传统脱硝技术的根本性改良,其已经凭借着其性能优势在如今的燃煤锅炉脱销改造中得到了十分广泛的运用。
事实上,在我国经济不断发展而大气污染程度越来越为严重的深刻现实面前,我国已经及时地制定了相关的可持续发展战略,而在这种发展战略的要求和号召之下,关于提高电力企业废弃排放质量的举措不断被提出。
其中燃煤锅炉脱销改造算是较为重要的一个手段。
当然,对于不同的脱硝改造项目,有着自身丰富技术内涵的联合脱硝技术实际上在运用的过程中也表现出一种多样性的特点,并且需要依据具体情况具体应对。
本文主要针对以上提到的几点进行简要分析和介绍。
关键词:联合脱硝技术;燃烧锅炉;脱硝改造
前言
如今,在我国各项工业发展的带动之下,包括大气污染在内的环境污染问题越来越为严重,雾霾天气的不断增多便是最好的证明。
然而,也正是在这种问题的深刻影响之下,我国相关科研机构、政府部门都依据自身情况积极地采取相关措施加以应对。
然而,就这种措施而言,其在很大的程度上都是需要从源头上对废气的排放进行控制,而这种源头又集中地表现在燃煤锅炉之中。
为此,如何通过相关措施,将这种脱销改造水平切实地提上去显得尤为重要,而联合脱硝技术便是为了实现这一目标而被提出来的。
本文通过对该技术的实际运用进行分析和介绍,具有很高的实质性意义。
一、联合脱硝技术在燃煤锅炉改造中的实际运用
随着我国经济的快速发展,排放的也不断增长。
由煤炭燃烧所释放的占总排放量的85%,占总排放量的60%,二者所引起的酸雨量占总酸雨量的82%。
据有关研究指出,我国每年排放造成的经济失约亿万元,每年我国和酸雨污染造成的经济损失约5000亿元。
自上世纪70年代开始,发达国家在多年烟气so2排放控制技术研究的基础上,开始工业烟气中和同时脱除的研究。
脱硫脱硝一体化技术多处于研究阶段,都没有得到大规模的工业应用。
开发技术简单,运行成本低,具有良好运行性能的脱硫脱硝一体化技术将是未来烟气综合治理技术的发展方向。
1.针对神华烟煤与准格尔煤混煤易于燃烧的特点,为兼顾NOx排放控制与降低飞灰可燃物含量,在2006-2007年度锅炉实施了燃烧器改造工作。
锅炉燃烧器经改造后采用了燃料再燃技术。
改造后的燃烧系统具有如下特点:
1.1每角共有5层二次风喷口,3层一次风喷口,2层乏气风喷口。
自下而上分别为二次风、一次风、二次风、一次风、乏气风、乏气风、一次风、下层OFA及上层OFA。
1.2层一次风喷口均为可调撞击式水平浓淡直流燃烧器,底层燃烧器喷口带稳燃钝体。
3
层燃烧器燃用相同细度的煤粉。
1.3每台钢球磨煤机对应一层乏气喷口,磨煤机停运时,开启冷却风。
1.4燃烧系统在高度方向分成3个区域:下2层一次风、下3层二次风及2层乏气风构成富氧燃烧的主燃烧器区域,约75%的煤粉在富氧条件下燃烧;顶层一次风构成欠氧燃烧的煤粉再燃NOx还原区域,约25%的煤粉在欠氧条件下燃烧;顶部2层二次风构成富氧燃烬区,使未完全燃烧产物在1.15的过剩空气系数下充分燃烧。
燃烧器改造后,经过鉴定试验,锅炉NOx排放达到了350mg/m3以下。
改造后锅炉额定负荷下效率9
2.59%,效率高于改造前。
2.SNCR脱硝改造
SNCR系统主要包括尿素溶液配制、在线稀释、喷射和监测4部分。
尿素溶液配制系统实现尿素储存、溶液配制和溶液储存的功能,然后由在线稀释系统根据锅炉运行情况和NOx排放浓度情况在线稀释成所需的浓度,送入喷射系统。
喷射系统实现各喷射层的尿素溶液分配、雾化喷射和计量。
监测系统由在线氨分析仪与NOx分析仪构成。
在炉膛燃烧区域上部和炉膛出口1000~1150e烟气温度区域,分4层布置了49支墙式尿素溶液喷射器。
其中,前墙和侧墙喷射器分别布置在32m、28.5m、26m、23.5m标高处,后墙喷射器布置在27.95m,26m和23.5m标高处。
所有的墙式喷射器配有推进与缩回机构,每层喷射器可单独控制。
每层喷射器母管均配有一个供液压力监测表和溶液流量计量表。
SNCR改造后,锅炉NOx排放达到了200mg/m3,氨逃逸率小于5×10-6。
如图2.
3.SCR改造
因为锅炉的尾部处有烟道设置,所以我们不能够在这个地方加两外的烟道,我们这次改造主要是针对锅炉的高温区域进行省煤器的改造。
其工艺具有自身的一些特点,表现为节约空间,对于设备的整体结构影响不大,并且催化剂的使用也非常少,这样不但提高了设备运行效率可同时也保障质量,利用原有SNCR系统逃逸的氨进行脱硝,在提高整体脱硝效率的同时,降低了氨逃逸率。
SCR脱销系统主要由反应器、催化剂、吹灰系统、测量控制系统等组成,在本次改造中,设置了催化剂89m3,有一定备用容量。
通过SCR改造,锅炉NOx排放达到100mg/m3。
4.效果评价
4.1排放效果
通过三步改造,锅炉最终排放指标达到了北京市环保标准。
联合脱硝技术的应用获得了成功。
通过测试,联合运行性能如表7所示。
4.2运行成本
(1)尿素购买费用SNCR+SCR联合运行尿素使用量为155kg/h。
锅炉负荷低于80%时,尿素用量将降低至60~90kg/h。
按全年满负荷工况运行时间3600h,80%以下负荷运行时间4000h计算,全年单台炉尿素耗量约860t。
按尿素单价2500元计算,全年尿素消耗成本约215万元。
(2)工业水、厂用电费用成本增加锅炉SNCR+SCR系统投入后,每台炉消耗水量为
2t/h,若一年运行时间按7600h,每吨工业水0.87元计算,水成本每年增加1.3万元。
厂用电每小时增加64kWh,年耗电量52万kWh。
按每千瓦时0.38元计算,共增加费用19.8万元。
结语
经过上文的分析和介绍,我们对联合脱硝技术的类型、作用原理以及其在燃煤锅炉改造中的实际运用等几个方面的内容有了一定的了解,从中我们可以清晰地认识到,在燃煤锅炉改造中运用联合脱硝技术可以在有效降低改造费用成本的同时,将其改造效果有效提高。
当然,正如我们在上文中提到的那样,不同的脱硝技术之间起到的脱硝效果是不一样的,并在在提升燃煤锅炉改造整体水平上也也有着一定的差异,这也就要求我们在进行实际的技术选择过程中更加全面地将各类因素考虑进来,选择一种最为合理的改造手段。
只有这样,其才能取得前所未有的突破。
参考文献
[1]项大永.SCR脱硝技术在330MW机组的应用[J].科技视界.2013(21)。