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超低排放下管式空预器堵塞原因及在线清堵措施

北极星大气网  来源:清洁高效燃煤发电  作者:刘大利  2016/12/22 9:01:47  我要投稿  
所属频道: 大气治理  关键词:超低排放 脱硝 SNCR

北极星大气网讯:摘要:脱硝系统投入后,空预器堵塞问题非常普遍,文章针对管式空预器堵塞问题进行了原因分析,提出了有效解决措施。

关键词:脱硝;催化剂;空预器堵塞

1前言

超低排放要求下,为保证氮氧化物不超标,在变工况运行时各厂或多或少的存在尿素或氨过喷情况。如长时间过喷,烟气侧就会形成硫酸氢铵粘结物附着在空预器表面,处理不及时或方法不得当,空预器会部分堵死直至被迫停炉。目前管式空预器堵塞问题已成为各厂攻关难题,目前大唐保定热电厂经过技术改造和运行调整基本解决了管式空预器堵塞问题。

该电厂锅炉为某股份有限公司超高压、自然循环汽包炉、单炉膛、一次中间再热、单锅筒型结构、四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢结构构架、悬吊结构、半露天布置燃煤锅炉,采用低氮氧化物燃烧技术,中温段空预器采用卧式布置,高温段和低温段空预器为立式布置。

2脱硝系统简介

2.1脱硝系统工艺流程布置

大唐保定热电厂10号、11号机组脱硝装置采用(SNCR+SCR)混合法的脱硝工艺,还原剂采用尿素。脱硝工艺主要分为两大部分。第一部分为SNCR,第二部分为SCR。在合适温度区间的炉膛中喷入还原剂尿素,尿素在炉膛中分解为氨和异氰酸,并与烟气中的NOx反应。未参加反应的氨气逃逸至SCR反应器,与SCR反应器区的氨喷注射系统喷入所需要的氨一起,在反应器内的催化剂催化下进一步与烟气中的NOx反应,从而实现SNCR+SCR混合脱硝。

2.2脱硝SNCR工艺系统:

尿素SNCR的基本原理是在没有催化剂的情况下,向850℃~1150℃炉膛中喷入还原剂尿素,还原剂“有选择性”地与烟气中的NOx反应并生成无毒、无污染的N2和H2O。

当用尿素作还原剂时其反应可表示为:

NH2CONH2→2NH3+HNCO

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O

2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O

2NO+2HNCO+1/2O2→2N2+2CO2+H2O

SNCR法的NOx脱除效率主要取决于反应温度、NH3与NOx的化学计量比、混合程度、反应时间等。SNCR工艺的温度控制至关重要,若温度过低,NH3的反应不完全,容易造成NH3逃逸;而温度过高,NH3则容易被氧化为NO,抵消了NH3的脱硝效果。温度过高或过低都会导致还原剂损失和NOx脱除率下降。

3脱硝系统投运后运行情况及出现的问题

3.1空预器严重堵塞运行中无法处理

该厂脱硝系统投入SNCR系统后,空预器堵塞严重,运行不到两月机组因空预器堵塞无法继续运行。询问同类型机组运行情况,所发生的问题基本相同,尤其是投入SNCR后,空预器堵塞情况更加严重。因管式空预器布置在烟道内部,从外面无法疏通,只能停炉处理。停炉后发现右侧中温段卧式空预器管排基本堵死。

3.2投入SNCR系统后,SCR入口氮氧化物两侧偏差较大

刚开始投入SNCR时,SCR入口左侧氮氧化物含量大于右侧约200mg/Nm3,说明右侧喷入尿素量较多,询问厂家和其他电厂技术人员,对旋转切圆燃烧方式锅炉存在两侧偏差正常。

3.3尿素实际用量比理论用量明显偏高

目前各厂氨逃逸率在线测量基本都不准确,只能通过尿素用量变化趋势及计算理论消耗量综合分析判断尿素用量是否过量。该厂经过改造前后尿素用量对比,抛去超低排放影响,尿素用量比改造前高15%-20%。

延伸阅读:

烟气脱硫脱硝、除尘脱汞、超低排放技术路线选择与分析

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