3.1.1改造部位
(1)二次风管布置
保留原来第一层二次位置喷嘴数量管径都不变,但改为由一次风风机接入,主要是一次风还有富余量,二次风没有余量。第二层二次风位置数量不变,但将二次风管直径φ159扩大到φ219。新增第三层喷嘴,前墙二个,后墙4个,高度离布风板高度2.4m,充分体现空气分级燃烧的设计思路,实现分级燃烧。
(2)水冷屏改造
新增二组水冷屏,以提高蒸发量,降低床温,抑制NOx的产生。
(3)分离器改造完善
由于改造时间限制,无法对目前绝热分离器彻底改造成汽冷或水冷分离器,只能将分离器靶区磨损部分进行大修,恢复原来设计状态,并将分离器进口喉部尺寸作适当调整,提高分离效率。
(4)风帽改造
将原来的小风帽改造成钟罩式大风帽,期望降低阻力,实现低床料运行,减少一次风量,增加二次风量,减少一次风机电耗。
3.2、SNCR改造
SNCR脱硝工艺在在CFB锅炉改造中的难点在于锅炉在低负荷时,炉膛出口温度达不到SNCR反应窗口时,必须将喷枪安装在炉膛部位合适位置,保证氨水与烟气接触均匀,防止烟气短路,又不致于氨逃逸率不超标。这才是SNCR工程的核心技术。我们的做法是在离布风板约4.5米处在两侧墙各装2支喷枪。
3.3改造后的节能效果
通过空气分级燃烧改造和SNCR脱硝工艺相结合,在负荷不低于40t/h时,都能做到达标排放;负荷低于40T/H且较长时间运行,主蒸汽温度低于设计温度。尤其在中低负荷时,使用再循环灰(即从除尘器的灰通过气力输灰返回到锅炉作为补充灰),充分改善了燃烧条件,维持较高的炉膛差压,基本上可以做到不用消耗氨水或少量的氨水就能满足排放要求(NOx≤100mg/m3)。
额定负荷时,床温<940℃。密相温度与炉膛出口温差<20℃,炉膛差压≤0.7kpa,飞灰残炭<5%,炉渣残炭<1%,排烟温度<140℃。改造后对锅炉效率没有明显影响。正常负荷情况下,氨水消耗量仅20-40L/h,核算到每吨蒸汽氨水耗量约0.25-0.5L/t。
远远低于同类型锅炉未经低氮燃烧改造仅采用SNCR脱硝工艺额定运行工况下其氨水耗量约150~200L/h。在低负荷运行时即使氨水耗量>200L/H还无法达标排放。一年锅炉运行小时按7000h计,氨水每吨按800元/t计,年节约氨水费用每台锅炉约70万元,取得了很好的节能效果,不到一年就能收回低氮改造的费用。
4、结束语
选择合理的空气分级燃烧低氮改造技术与SNCR相结合的脱硝工艺,不仅能在锅炉负荷50~110%以内达到达标(NOx≤100mg/m3)排放,与同类型锅炉未经低氮燃烧改造相比,每台75t/h锅炉年节约氨水成本在70万元左右,取得了较好环保效益和经济效益。
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