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燃煤电厂SCR烟气脱硝改造工程关键技术的探究

北极星环保网来源:电力行业节能环保公众服务平台 张培2019/1/11 8:52:26我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硝改造 SCR脱硝 烟气脱硝

北极星环保网讯:燃煤电厂会造成巨大的环境污染,脱硝改造是减少燃煤电厂环境污染问题的关键。现阶段基于SCR烟气脱硝改造技术应用以集中投运的方式进行,基于脱硝改造技术研究,需科学选择催化剂类型,对反应器灰斗进行设置。针对燃煤电厂烟气脱硝现状,阐述了SCR脱硝改造的关键技术,并提出了相关措施。

在生态环保理念下,燃煤电厂脱硝改造具有重要社会价值。我国在2013年后进入到脱硝改造集中投运期,而国内的改造技术标准尚未完全统一,多种形式的材料、设备导致市场混乱,未能适应最终的环保效益。在性能参数保障基础上,对脱硝工程进行改造,需从催化剂、流厂设计、反应器设计角度出发,对省煤器进、预热器、引风机等进行改造。

1参数性能基础保障

基于改造技术应用,在设计环节需对以下几点内容进行控制。首先,煤质对脱硝改造具有直接影响,煤质中的硫含量、灰含量需适中。其次,在脱硝改造工程中,需对入口处的烟气参数进行明确,基本保证值需维持在75mg/m3上下,即使工程中不存在燃烧改造机组,需留取适当的当裕量。最后,基于脱硝改造,需对性能保证值进行明确,SO2转化率需小于0.75%。

2SCR烟气脱硝改造关键技术

2.1催化剂类型选择

在SCR系统中,催化剂是影响脱硝质量的核心,催化剂成分、参数对脱硝量具有直接影响。就目前而言,SCR系统应用催化剂类型为以下三种、分别为波纹板使、蜂窝板式、平板式,每种催化剂适用环境也大不相同。基于以上三种类型的脱硝改造,针对烟气、灰尘较多的脱硝系统,需将催化剂磨损程度进行特殊考虑,结合不同类型催化剂的烟气流通速率,适当的提高催化剂的厚度,催化剂前端硬化长度尽可能大于2cm以上。在高烟条件下,催化剂内壁过薄,会影响最终的脱硝效果,很有可能会导致脱硝过程中出现催化剂断裂情况。

2.2流场设计关键

基于脱硝装置改造角度分析,采取结构性优化方式。通过改变催化剂入口截面方式,改变原有的气体流通速度,系统反应物进行均匀分布。现阶段,很多脱硝系统设计效率与实际效率不同,甚至会导致氨逃逸浓度过高,原因在于流场分布不均匀。

基于数值流场模拟分析实验,改造脱硝空间具有限制性,在省煤器入口区域、出口区域布置比较紧凑的烟道,增加流场的弯道,保障装置最终的均匀性。工程改造与常规流场分析,应对流场条件需求,气流速、烟温、氨氮摩尔比、烟气入射角度数值均需要满足脱硝特殊条件。

2.3反应器入口灰斗改造

大多数燃煤机组会产生大量的灰分,很多机组以无旁路系统为核心。基于脱硝质量因素考虑,吹灰器、反应器需满足灰斗设置要求,减少飞灰对脱硝效率影响。现阶段,主要应用的吹灰方式有两种,分别为声波、蒸汽吹灰,蒸汽吹灰会增加空气湿度,声波吹灰会减弱结合度。基于此,在吹灰器选择上,可将声波、蒸汽联合,达到良好的吹灰效果。在SCR工程中,很多机组应用简化系统的方式,降低空间限制,但会导致反应器入口部位堆积大量烟灰,通过灰斗设计,可保护催化剂,提高脱硝反应效率。

2.4配套设备改造

以上改造技术均是外部改造方法,基于反应器部分构件的改造,以配套装置改造的方法,提高烟气脱硝质量。首先,基于省煤器的工程改造技术,脱硝环境烟气温度在380℃上下,很多机组为了规避烟温运行过低问题,对省煤器配置改造优化,通过旁路设计方式,应用分级省煤器布置方式。

但是,省煤器改造会涉及到设备的重要部位,甚至会影响脱硝的稳定性,导致脱硝成本增加。基于省煤器改造问题,结合锅炉燃烧状况进行调整,在改造过程中对喷氨温度、锅炉负荷状态进行调整,在此技术上对省煤器进行改造。其次,基于SCR烟气脱硫改造工程,需给予空气预热器高度重视,由于脱硝系统在改造之后,烟气反应之后会形成新的物质,是一种结合状的NH4HSO4凝结物。系统中凝结物温度在175℃左右。

基于此,系统空气预热器处于低温状态。所以,在配套设备改造过程中,以热元件置换的方式进行改造,保障烟气的参数与脱硝工程具有一致性。基于回转式的空气预热器,可用过改造、优化转子的方法,增加转子的重量,并对元件的位置进行重新校对,对空气预热器进行配套改造。

最后,基于SCR脱硝装置的应用,引风机会对脱硝烟道阻力产生影响,导致反应器阻力严重增加,以“2+1”催化剂应用方式增加脱硝系统阻力,会将强度控制在1200pa左右。基于SCR装置运行状况,对引风机阻力等参数进行重新计算,并对引风机进行改造。改造内容为引风机的裕量、机组常态负荷、变压器裕量,并结合烟道的优化,减少引风机阻力,提高设备的引风机运行效果。

SCR烟气脱硝改造还存在一定的问题,在脱硝率上还具有一定的弊端。针对现阶段脱硝运行的现状分析,需重点考虑设备的参数性能,对各项催化剂材料进行优化配置,并结合配套改造技术,提高SCR烟气脱硝改造质量。有关部门必须加强改造技术研究,有效提高烟气脱硝改造质量,以及燃煤电厂的环境污染。

延伸阅读:

燃煤电站锅炉烟气脱硝改造及运行分析

燃煤电厂SCR烟气脱硝改造工程关键技术

SCR法烟气脱硝改造后基硫酸氢铵造成的空预器堵塞治理实践


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