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基于SCR烟气脱硝的尿素热解系统节能改造

北极星环保网来源:何运业 等2019/7/24 8:40:53我要投稿

表3入口烟气温度对出口热一次风温度的影响情况

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从表3可知,随着入口烟气温度的降低,热一次风出口风温相应降低,这是因为入口烟气携带的热量降低,同热一次风交换的热量减少,导致出口烟气温度降低。

3.3尿素量对热解炉出口风温的影响

在机组负荷、热一次风量、换热器出口热一次风温度稳定的情况下,改变机组总尿素量,测量热解炉出口风温,结果如表4所示。

表4尿素量对热解炉出口风温的影响

QQ截图20190724083233.jpg

随着总尿素量相应降低,热解炉出口风温相应提高。这是因为尿素热解需要的热量降低,从而热解炉出口风温升高。

3.4换热器控制策略

从以上分析可知,为保证尿素热解系统正常运行即热解炉出口温度在342℃以上,需要保证进入热解炉的热空气温度在合理范围内,以满足尿素热解热量的需要,避免生成固体物堵塞管道。温度控制需要根据机组负荷、SCR装置入口氮氧化物浓度、尿素溶液流量进行,可以通过提高入口烟气流量或入口烟气温度等方法。在机组改造时需要在合理的温度段引进热烟气,并通过计算设置合理的烟气流量余量,以满足低负荷下热解炉出口温度的要求,必要时可以设置电加热器,以增加整个尿素热解系统的可靠性。

3.5经济性分析

对该厂投运的电加热器运行时电流值和热解炉出口温度进行测量,结果如表5所示。1000MW机组在投运电加热器时,各负荷段内电加热器电流值相近,平均为1055A,对应功率在1200kW左右,按机组年均运行5500h计算,电价按0.45元/kWh计算,每年需要消耗电量660万kWh,费用约297万元。采用烟气换热器后,不再需要电加热器,每年可节约297万元。

表5投运电加热器时运行数据

QQ截图20190724083224.jpg

烟气换热器主体建设期间可不停机,利用机组计划检修期间完成接口工作,接口时间仅需10d,不会因改造产生额外的停机损失。

尿素热解稀释风采用高温烟气换热器加热时,从锅炉尾部转向室抽取高温烟气,烟气量约占锅炉烟气总量的0.4%,对锅炉运行调整、烟气成分及锅炉效率等基本无影响,在不同负荷下的煤耗量基本维持不变。

4结语

随着电厂对环保设备运行稳定性和经济性要求的提高及国家节能降耗要求,尿素热解系统采用常规电加热方案时存在运行稳定性较差、运行成本高的缺点。采用烟气换热器可提高运行稳定性、大幅降低电厂电量消耗,节约运行费用,改造便于实施,应用前景广阔,具有较好的经济效益和环保效益,为大型电站锅炉的安全经济高效运行提供参考。

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延伸阅读:

电站尿素热解和水解制氨工艺研究

尿素热解法在SCR脱硝中的应用

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