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2×300MW循环流化床锅炉SNCR脱硝系统优化运行及问题分析

北极星环保网来源:中国电力环保2017/2/10 10:08:03我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:循环流化床 脱硝技术 SNCR

北极星环保网讯:蒙西电厂2×300MW机组采用上海汽轮机厂生产的N300-16.7/538/538型300MW中间再热空冷凝汽式汽轮机,本装置是双缸、双排汽、空冷、中间再热、凝汽式汽轮机。2007年12月正式投入商业运行,2014年8月15日,#1、2机组完成循环流化床锅炉脱硝改造168小时试运投入运行。

1脱硝工艺概述

蒙西电厂为2×300MW循环流化床锅炉机组,脱硝系统采用SNCR技术,其原理是采用尿素溶液在锅炉旋风分离器内,吸收高温烟气的热量热解为氨(NH3),并于烟气中的氮氧化物(NOX)进行还原反应生成氮气(N2)和水(H2O)过程,我先介绍以下电厂脱硝系统主要运行参数:

1)脱硝效率在50%以上时,出口NOx在排放100mg/m3以下。

2)尿素储存箱尿素设计浓度50%。

3)混合器出口尿素浓度在4~8%。

4)稀释水泵流量在2.5~6t/h。

2、SNCR脱硝技术简介

1)尿素脱硝工艺(SNCR)被广泛推广的环保技术之一。

主要应用于各大、中型火力发电厂,并成为国内新建火电厂烟气脱硝推广工艺技术。

2)SNCR与SCR脱硝技术比较。

优点:投资少、无毒、无污染,还原剂不会产生爆炸,选址无特殊要求和防护等。

缺点:运行成本高,尿素消耗量大,脱硝效率相对较低,成本受季节影响较大等。

3脱硝NOx产生原因分析

1)燃料型。燃料组成成分及挥发份、热值、SO2含量的不同,对NOx产生影响较为明显,这里不做详细论述。

2)氧化型。在炉温变化不大情况下,锅炉过剩空气系数越大。NOx产生量越多,是NOx产生主要原因之一。

3)热力型。锅炉温度越高,炉内温度分布不均匀。NOx产生量越大,是NOx产生最主要原因。

4)催化剂型。蒙西电厂采用炉内干法---炉外湿法联合脱硫,炉内干法脱硫剂---石灰石是NOx催化剂,控制炉内干法--石灰石用量,可以减少NOx生成量。

4蒙西电厂脱硝系统存在问题分析

4.1脱硝自动设计不合理。

1)尿素输送泵、稀释水泵出口,混合器入口无压力测点。

2)尿素输送泵是变频电机,稀释水泵电机是工频电机,

3)尿素输送泵电机变频自动,跟踪稀释水泵出口门前压力。

4)脱硝尿素输送泵混合器调门跟踪净烟气NOx,稀释水泵混合器调门跟踪尿素输送泵流量,比例为1:4,当尿素输送泵混合器调门开大过程中,稀释水泵出口门前压力降低较明显,尿素输送泵电机频率降低,反之升高。

4.2炉内干法-石灰石脱硫Ca/S偏大,石灰石利用率偏低。炉内干法-石灰石脱硫自动不能投入,调整不及时,过剩石灰石造成NOx大量产生。

4.3炉内干法-石灰石系统运行稳定不好,石灰石-旋转给料阀不能实现自动调节。是造成NOx跟随炉温、石灰石加入量大幅波动。如:不下料、下料不均匀,石灰石旋转给料阀调节特性差等原因。

4.4炉内干法-石灰石脱硫反应是吸热反应过程。

1)石灰石从环境温度加热到与SO2反应温度。

2)炉内脱硫是热力型反应,需要吸收炉内热量。

4.5蒙西电厂脱硫、脱硝系统不是按照超净排放参数设计的。为了满足超净排放要求,启用炉内-干法脱硫,增加脱硝系统不稳定性和压力。

4.6脱硝尿素浓度配比不合理。机组长时间低负荷运行时,尿素浓度配比不合理,净烟气NOx长时间保持较低值运行,造成尿素溶液浪费。

4.7机组负荷变化率大。锅炉调整存在一定滞后性,炉温控制、过剩空气控制、炉内石灰石调节不及时,达不到与机组负荷变化同步,造成NOx大量产生,是造成尿素消耗量快速增加原因之一。

延伸阅读:

循环流化床锅炉选择性非催化还原法SNCR脱硝技术

燃煤电厂锅炉烟气脱硫脱硝技术及展望

电建学堂带你学习SCR和SNCR脱硝技术

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