循环流化床锅炉脱硝改造异常的原因分析与解决方法

但是，当测温元件周围存在温度较低的受热面时，测温元件不仅接收烟气的对流传热，同时与较低温度的受热面有一定的辐射散热。当这种情况下，测温元件平衡温度将低于烟气实际温度。测温元件的能量平衡关系如下:

式中:a为烟气与测温元件之间的对流换热系数，W/(m2.K);ε为测温元件与背景之间的有效发射率;XS为测温元件与冷背景之间的角系数;C0为辐射常数5.67×10－8;Tf为烟气温度，K;T为测量温度，K;TS为背景受热面温度，K。若烟气与测温元件的换热系数为100W/(m2.K)，测温元件与背景之间的有效发射率为0.2。

当测温元件全部被温度较低的受热面所包围，则角系数为1.0;冷背景受热面的温度为423℃(696K)。若测出的温度为823℃(1096K)，代人式(1)，则实际的烟气温度为960℃。二者之间的误差为137℃，相对误差约15%。

当测温元件部分被温度较低的受热面所包围，空间张角为90度，则角系数为0.25;冷背景受热面的温度仍为423℃(696K)。若测出的温度为823℃(1096K)，同样代入式(1)，则实际的烟气温度为857.3℃。二者之间的误差为34.3℃，相对误差约4%。

从上述分析可以看出:当采用测温元件测量高温烟气时，若周围存在冷背景受热面会使测量数据产生较高的误差。在这种情况下，若采用带遮热罩的抽气式热电偶，在遮热罩与测温元件之间，由于抽气作用保证了二者之间的有效换热，遮热罩给测温元件提供了一个温度较高的测温环境，从而大大降低测温误差。

3现场验证

基于上述原因分析，现场重新采集数据并按照式(1)进行修正2017年3月重新对3#循环流化床锅炉进行尾部SCR脱硝改造，增加上级省煤器的受热面，降低SCR区域烟气温度，满足SCR区域脱硝温度的要求。第二次改造后循环流化床锅炉尾部竖井烟道的省煤器布置如图3所示。

第二次改造后，锅炉初期运行受热面未积灰情况下，锅炉满负荷运行时，SCR区域完全可满足催化剂使用温度要求，在运行一段时间，由于受热面受到积灰，SCR区域的温度略有升高，但从没有出现超过催化剂使用温度范围，改造后一直运行至今，脱硝效率高，锅炉NOX排放指标达标。

4建议

通过理论分析和现场验证，在采用测温元件对烟气进行测温时，当测温元件环境温度与烟气温度接近时，测温元件与背景之间的辐射换热基本可忽略，测量误差很小，测量准确度高。当测温元件周围存在温度较低的受热面时，测温元件所测数据与实际烟气温度存在较大误差。在这种情况下，建议采用带遮热罩的抽气式热电偶，在遮热罩与测温元件之间，由于抽气作用保证了二者之间的有效换热，遮热罩给测温元件提供了一个温度较高的测温环境，从而大大降低测温误差。

5结语

有效监测锅炉各受热面的温度分布，是保证锅炉安全稳定运行的关键所在，准确获得锅炉重要受热面的温度分布对于锅炉优化燃烧、合理布置炉内SCNR及SCR脱硝、降低NOX排放等方面有重要意义。本文通过理论分析导致测温元件测量偏差的原因，并通过现场验证，为今后锅炉的温度分布测量提供一定的借鉴作用。

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