低氮燃烧与SCR脱硝技术相结合的改造

北极星环保网讯:本文简单介绍了低氮燃烧与SCR脱硝技术相结合的改造方案，阐述了改造之后的安全问题，针对这些问题展开深入的研究分析，结合本次研究，发表了一些自己的建议看法，希望可以提高低氮燃烧与SCR脱硝技术相结合的改造有效性，维持安全、稳定生产。

氮氧化物属于燃煤电厂排放的一种主要污染物，随着当前环境为题的日益加剧，为了更好地满足社会经济可持续发展需要，燃煤电厂必须要采取相应的措施降低氮氧化物排放量，保证其处于允许范围。

当前燃煤锅炉所采取的控制措施主要集中在两个方面，一方面是针对燃烧过程中氮氧化物的生成展开控制，比如说低氮燃烧器，另一方面是针对生成的氮氧化物采取相应的处理措施，比如说SCR脱硝技术等，单一措施的应用污染控制效果不是十分理想，两者联合在一起，可以取得非常好的应用效果，本文就此展开了研究分析。

1改造方案

首先，对锅炉二次风喷口的二次风重新分配，利用锅炉内风道和分级，从空预器出口处抽出月30%的二次风，经旋转对冲燃烬风喷口进入炉内，在强烈旋转对冲下，充分燃烧因为缺氧燃烧所产生的气相燃烧物质，通过这种方式，可以实现对燃烧初期热力氮和燃料氮生成的有效控制，将氮氧化物还原为无害产物，实现低氮燃烧。另外，在锅炉省煤器以及空预器间布置SCR反应器，经过催化剂模块之后，氮氧化物会被还原为无害产物，实现对氮氧化物的高效处理。

（1）低氮燃烧改造。这方面的改造主要是在煤燃烧过程中，通过对燃烧环境的调整，实现对煤燃烧过程中氮氧化物生成量的有效控制。在实际的改造过程中，可以在锅炉燃烧器上方等位置增加燃烬风设备，减少主燃烧区域空气量，将过量空气系数控制在1以下。采取低氮燃烧改进措施，不仅能够实现对氮氧化物的生成量的有效控制，同时还能降低炉膛内燃烧最高温度，降低热力型氮氧化物的生成量。

（2）SCR脱硝系统改造。SCR技术的应用，将氨气从反应器入口烟道喷入，与烟气充分混合进入反应器，反应器中有大量催化剂，会发生氧化还原反应，实现对氮氧化物的分解。烟气中氮氧化物中，一氧化氮占95%，二氧化氮占5%，氨气与空气充分混合后整流流入SCR反应器，生成氮气和水等产物。应用SCR脱硝工艺，单个炉内存在两个反应器，SCR系统处理省煤器出口烟气后最终进入脱硫系统。脱硝反应器在空预器和省煤器间布置，在金属构架平台安装，可以提高钢板托起效果。反应器方面载荷分布均匀，借助滑动轴承垫等向支撑结构传递。

2低氮燃烧与SCR脱硝技术改造后在锅炉安全运行方面的影响

（1）在锅炉钢架方面的影响。锅炉在最初设计阶段，并未考虑到脱硝系统的加装，锅炉钢架不一定能承受脱硝装置荷载，在确定脱硝系统之后，需要结合荷载分布图重新核算锅炉钢架和基础性能。

（2）在空预器方面的影响。首先，烟气中三氧化硫转化率增大，烟气三氧化硫含量增高，酸露点温度升高，酸腐蚀以及堵灰现象更为严重；再次，SCR脱硝系统中，三氧化硫、氨气以及水蒸气在高温作用下会产生硫酸氢铵，该物质中度酸性，粘性大，容易粘附与空预器元件表面，加剧腐蚀，另外该物质还会堵塞在低温度，导致空预器阻力受到影响，必须要保证空预器有足够的清系能力；最后，对比加装脱硝系统前，因为增加有SCR装置，整个烟道系统会承受较高阻力，空气与烟气在空预器中会出现一定的压差，容易增大漏风可能。

（3）在引风机方面的影响。安装脱硝装置后，整个烟道会增加约1000Pa阻力，另外，低氮燃烧器在改造过程中也会进一步增大烟道中烟气阻力，因此，需要考虑对引风机增容。

（4）在锅炉飞灰方面的影响。脱硝过程是一个化学反应过程，氮氧化物在催化剂作用下与氨气生成氮气跟水，氮气本身不会影响到飞灰，但是生成水后，烟气中的含水率会有一定的增大。氨气存在有逃逸现象，会一定程度上影响到飞灰，部分氨气吸附于灰粒，灰粒表现为弱碱性，容易腐蚀铜、锌等金属，因此，长期接触飞灰部位尽量避免选择这类金属。

3低氮燃烧与SCR脱硝技术改造后安全措施

（1）改造吹灰器以及空预器。SCR脱硝系统投入运行后，为了实现对冷端换热元件堵灰问题的有效解决，选择双介质吹灰器替代之前的冷端吹灰器，改造之后，不仅能够将换热元件的积灰和氧化皮及时清理，同时还能将积聚的可燃物清理干净，降低火灾隐患。在改造空预器转子隔仓后，换热器元件变为双层布置。

（2）改造电除尘器以及引风机。在电除尘器改造方面，之前使用的是双室三电场静电除尘器，不能满足锅炉改造之后的运行需要，在改造之后，原三电场后增加移动电极电场，升高原电场高度，增加总集尘面积。新增第四电场，应用移动电极技术，形成3+1除尘方式，加高原有三电场，重新标定和调整除尘器气流分布。

在引风机改造方面，因为整个烟道阻力升高，再综合考虑除尘器改造等之后，引风机展开增容改造，改造之后的引风机发电功率2500kW，能够满足实际需要。

（3）锅炉燃烧运行调节优化。调节燃料量以及一次風量，低负荷运行状态下，磨煤机通风量控制在（40-45t/h），磨煤机停运后关闭一次风挡板，降低炉内一次风量，实现对氮氧化物生成量的控制，高负荷运行状态下，保证磨煤机通风量，避免有满煤等情况出现。另外，调节送风量和燃烧器，保证炉内送入风量与燃料量相适应。

4结束语

为了更好地满足实际生产需要，降低氮氧化物排放量，应用低氮燃烧与SCR脱硝技术相结合的策略，提高氮氧化物控制有效性。但是低氮燃烧与SCR脱硝技术相结合之后，会暴露出一些安全问题，结合实际问题，采取针对性的解决策略，维持运行安全稳定性。

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