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介绍了某厂300MW燃煤发电机组烟气脱硝改造工艺优化特点,并与传统工艺方法进行了比较分析,而且该优化方案已在工程实践中成功应用。
1概述
为实现国家“十二五”氮氧化物总量减排目标,满足《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的氮氧化物指标要求,燃煤电厂普遍实施了烟气脱硝改造。很多电厂因所处地理位置原因,必须采取尿素法脱硝,而尿素法脱硝工艺相对较复杂。以某电厂尿素法脱硝为例来介绍其工艺优化特点。某电厂的2台300MW机组分别于2012年12月、2014年6月完成脱硝改造,在催化剂层布置、尿素热解热源选择、尿素上料、混合喷氨方式、稀释风设计等方面做了大量优化工作,取得显著成效。在此,根据该厂脱硝改造工程实践,将工艺优化特点总结归纳如下,供同行参考借鉴。
1.1锅炉基本概况
该厂锅炉为某公司供货,采用从美国福斯特˙惠勒能源公司引进的“W”型火焰锅炉技术。锅炉为亚临界压力中间一次再热的自然循环锅炉,双拱形单炉膛,燃烧器布置于下炉膛前后拱上,“W”型火焰燃烧方式,尾部双烟道结构,采用挡板调节再热汽温,固态排渣,全钢结构,全悬吊结构,平衡通风,露天布置。燃用低挥发份无烟煤、贫煤及少量烟煤的混煤。锅炉采用双旋风煤粉浓缩燃烧器,共配有24个双旋风筒分离式煤粉燃烧器,错列布置在锅炉下炉膛的前后拱上,每一燃烧器配有一个单元风,每个单元布置6个二次风道及挡板。
1.2脱硝改造基本概况
本工程采用尿素制备还原剂,选择性催化还原法(SCR)脱硝装置及配套系统改造。在设计煤种,锅炉BMCR工况、处理100%烟气量条件下由乙方提出在入口NOx含量在1000mg/Nm3时,脱硝效率大于80%、出口NOx含量不超过200mg/Nm3的设计方案。SCR部分的催化剂层数按“2+2”层方案进行设计。当环保排放标准提高时催化剂层可以采用“3+1”的设置满足100mg/Nm3排放要求(即设备不进行改动或扩容,只需增加一层催化剂就可满足100mg/Nm3的排放要求)。
2工艺优化特点
2.1催化剂采用“2+2”模式
2.1.1传统模式简介
传统模式中催化剂层数主要是按“2+1”模式布置,初装2层预留1层;每套脱硝装置均按在设计工况、处理100%烟气量的条件下,脱硝效率不低于80%进行整体设计,在催化剂化学寿命期内,催化剂在设计工况、处理100%烟气量的条件下每套脱硝装置脱硝效率均不小于80%。
2.1.2优化模式简介
优化模式主要是将催化剂层数按“2+2”模式布置,初装2层预留2层;每套脱硝装置均按在设计工况、处理100%烟气量的条件下,脱硝效率不低于90%进行整体设计,具体要求为:在催化剂化学寿命期内,布置两层催化剂的条件下每套脱硝装置脱硝效率均不小于80%,布置三层催化剂的条件下每套脱硝装置脱硝效率均不小于90%
2.1.3优化模式优点
(1)运行比较灵活,更具有远见性,按照新的排放标准W火焰锅炉从2014年7月1日起执行200mg/m3排放标准,脱硝改造催化剂层数按照2+2设计,脱硝效率大于80%,可以达标;如果该厂被划为“重点地区”,将要执行“特别排放限值”100mg/m3,只需增加一层催化剂,很容易实现3+1的方式满足100mg/m3排放要求;
(2)比传统“2+1”或“3+1”模式节约大量改造费用。
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