燃煤电站锅炉烟气脱硝改造及运行分析

对于SCR系统的入口和出口烟道，使用新的钢结构来支撑锅炉钢架，在2个立柱之间设置非金属补偿器以进行相对隔离。SCR反应器选用蜂窝式钒钛钨催化剂，正常工况下催化剂化学寿命要求超过24000h，并且机械寿命要求在10年以上。反应器主要性能参数如表2所示。

表2SCR脱硝系统设计参数

2.3引风机改造

原有引风机已达到额定出力，无富余量。本次新增SCR系统和电除尘改为布袋除尘器后，其烟气系统阻力增加约2.5kPa，原有引风机压头不能满足烟气系统改造后的要求，需对原有引风机进行改造。在保持原有风量(1#~3#锅炉引风机风量197000m3/h，4#~5#锅炉引风机风量260000m3/h，6#~7#锅炉引风机风量280000m3/h不变的情况下，将1#~5#锅炉引风机风压从4.8kPa改至7.2kPa，6#~7#锅炉引风机风压从4.5kPa改至7.0kPa。

3运行性能分析

本次改造通过在SCR反应器入口处和出口处增添温度测试点及NOx质量浓度测试点，分析了不同过量空气系数对锅炉NOx转化率影响、不同烟气温度对SCR反应器脱硝效率的影响、不同烟气温度对SCR反应器氨逃逸率的影响和不同氨氮摩尔比对脱硝效率的影响，其结果如图1~图4所示。

图1过量空气系数对锅炉NOx转化率影响

图2烟气温度对脱硝效率的影响

图3不同烟气温度和氨氮比的氨逃逸量

图4不同烟气温度和氨氮比的脱硝效率

由图1可知，随着空气过量系数的增加，NOx转化率逐渐升高，空气过量系数为1.4时，其最高转化率约为60%。图2表明，随着SCR反应温度的增加，SCR脱硝效率呈现先增加后降低的趋势，约365℃时，脱硝效率最高。图3给出了氨氮摩尔比和氨逃逸率的关系，可以看出，温度为380℃时，氨的逃逸量较低，约为5×10-6；然而，随着反应温度的降低，氨逃逸呈现逐渐增加的趋势，特别是当氨氮摩尔比的较高时，氨逃逸量更多。图4为氨氮摩尔比与脱硝效率的关系图，可以看出，随着氨氮摩尔比的增加，脱硝效率逐渐升高，随着反应温度的增加，脱硝效率亦逐渐增加。通过调试分析得出，当温度控制在360℃左右，过量空气系数在0.9~1.0之间，氨氮摩尔比为1.2左右时，电厂SCR系统的脱硝效率能达到90%以上，实现烟气出口NOx质量浓度在45mg/Nm3以下，含氧量在6%~8%，出口SO2质量浓度15mg/Nm3以下，烟气出口温度为250~280℃，符合环保部门的排放指标。

4经济效益与环境效益

本项目锅炉均为煤粉锅炉，采用低NOx燃烧加SCR联合脱硝技术，使烟气NOx排放质量浓度<50mg/Nm3，将原有电除尘器改造为布袋除尘器，使烟尘排放质量浓度<20mg/Nm3。本工程实施后NOx由改造前的10262t/a减少到1109t/a，每年可减少NOx排放量9153t。

烟尘排放量由改造前的1685t/a减少到222t/a，每年减少烟尘排放量1463t。根据规定，每一污染当量征收标准为0.6元，本办法中规定NOx的污染当量值为0.95，烟尘的污染当量值为2.18。项目实施后，每年减少排污费用618.35万元，不仅大大改善了大气环境，带来良好的环境效益与社会效益，也为企业减少了巨额排污费用，达到了改造的目的。

5结论

随着国家对污染物排放标准越来越严格，燃煤电厂烟气脱硝改造势在必行。对于一些老机组，设备老化，改造难度较大，脱硝技术对于不同电厂出现不同问题，很难达到理想脱硝效率。研究发现，随着空气过量系数的增加，NOx转化率逐渐升高。

随着SCR反应温度的增加，SCR脱硝效率呈现先增加后降低的趋势。温度为380℃时，氨的逃逸量较低，约为5×10-6；然而，随着反应温度的降低，氨逃逸呈现逐渐增加的趋势。随着氨氮摩尔比的增加，脱硝效率逐渐升高，随着反应温度的增加，脱硝效率亦逐渐增加。改造后采用低NOx燃烧加SCR联合脱硝技术，脱硝效率达到90%以上，NOx出口质量浓度低于45mg/Nm3，符合环保部门的排放指标。

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