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针对34号炉SCR反应器喷氨量减少的研究分析

北极星环保网来源:《基层建设》作者:胡红飞2017/4/11 9:19:48我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硝技术 SCR脱硝 脱硝喷氨

北极星环保网讯:摘要:关于北京巴布科克.威尔科克斯有限责任公司生产的B&WB—2020/17.5—M锅炉,我所在的机组采用锅炉低氮燃烧改造加SCR脱硝的工艺方案,将燃烧中脱硝技术和燃烧后脱硝技术相结合,通过空气分级、高位燃烬风、降低燃烧器区域热负荷等技术来实现对NOx的初步脱除,然后利用SCR脱硝装置进一步脱硝。

关键词:SCR脱硝,调整措施

燃烧中NOx控制技术,其就是通过控制燃烧区域的温度和空气量,以达到阻止NOx生成及降低其排放的目的。我们采用的是目前应用较为广泛的空气分级燃烧技术,该技术是将燃烧用风分为两部分,减少煤粉燃烧区域的空气量,提高燃烧区域的煤粉浓度,推迟与燃烬风混合时间,这样煤粉进入炉膛时就形成了一个富燃料区,使燃料在富燃料区进行缺氧燃烧,以降低燃料型NOx的生成。缺氧燃烧产生的烟气再与燃烬风混合,使燃料完全燃烧。

SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝技术就是有选择性催化还原技术,是目前在燃煤电厂锅炉上的应用较为成熟烟气脱硝技术之一。

SCR脱硝装置对空气预热器的影响较大。烟气中SO2在催化剂和一定温度下能被空气中的O2所氧化,即在催化剂活性成分V2O5的作用下,SO2向SO3的转换率会相应增加,在脱硝过程中,由于NH3的逃逸是客观存在的,它在空气预热器中下层处与SO3形成硫酸氢铵或硫酸铵,硫酸氢氨在不同的温度下分别呈现气态、液态、颗粒状。对于燃煤机组,烟气中飞灰含量较高,硫酸氢氨在150~230℃温度范围内为液态。

气态或颗粒状液体状硫酸氢氨会随着烟气流经预热器,不会对预热器产生影响。但液态硫酸氢氨捕捉飞灰能力极强,会与烟气中的飞灰粒子相结合,附着于预热器传热元件上形成融盐状的积灰,造成预热器的腐蚀、堵灰等,进而使空气预热器的换热效率降低,使锅炉排烟温度升高,最终使锅炉效率降低。

此外,锅炉燃烧排放的烟气中含有一定量的水分,虽然烟气中的水汽本身露点温度很低,但烟气中的SO3会使烟气露点温度提高到140℃以上。因此,可能有硫酸溶液凝结在空气预热器的低温段换热元件上,造成空气预热器低温腐蚀。

1、课题介绍:

34号炉超低排放改造后SCR反应器喷氨量偏高,我们可以通过调整锅炉的燃烧工况减少原烟气的NOx含量,优化脱硝喷氨调节阀的调节性能,合理调整喷氨格栅,减少喷氨量,从而减少氨逃逸率,防止空预器堵塞。

2、现状调查:

34号炉SCR脱硝系统喷氨调节有两种方式:浓度模式和效率模式,浓度模式下氨气的喷入量根据SCR反应器出口NOx浓度及保证的脱硝效率通过喷氨调节门进行调节,喷氨量少会使脱硝效率过低,过大容易导致氨逃逸率上升造成尾部烟道积灰,影响锅炉安全运行,且经济性降低较多。本课题旨在探索如何在保证有效控制NOx排放的基础上,如何降低喷氨量,减少氨逃逸率。

3、确定目标

脱硝系统的反应器是布置在省煤器与空气预热器之间,锅炉燃烧产生的飞灰将流经反应器。为防止反应器积灰,每层反应器入口布置有吹灰器,通过吹灰器的定期吹扫来清除催化剂上的积灰。

锅炉配置2台SCR反应器,反应器设计成烟气竖直向下流动,入口设有气流均布装置,入口段设导流板,而内部易于磨损的部位有必要的防磨措施。反应器内部各类加强板、支架将设计成不易积灰的型式,同时将考虑热膨胀的补偿措施。

催化剂(铁、钒、铬、钴或钼等金属)是SCR系统中最关键的部件,催化剂模块是在现场安装的一个基本单元。由若干片或块催化剂元件组成一个催化剂单元,再由若干催化剂单元组合在一起,加上外框就构成一个催化剂模块。

在实际工程中通过反应器进出口的NOx分析仪表测量NOx的浓度,经DCS控制系统计算比较后将信号反馈给氨流量调节阀,调节阀根据反馈信号来控制喷入烟道中的氨量,从而保证设计的脱硝效率。

喷氨量少会使脱硝效率过低,过大容易导致氨逃逸率上升造成尾部烟道积灰,影响锅炉安全运行。

延伸阅读:

670MW机组SCR脱硝系统喷氨优化试验研究

山东费县电厂#1机组SCR喷氨优化控制改造工程案例

脱硝喷氨自动控制在燃煤电厂的应用

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