摘要：隨(sui)著國家排放標準(zhun)和環(huan)保政策越(yue)來越(yue)嚴格，電(dian)廠鍋(guo)(guo)爐安裝SCR脫硝(xiao)系(xi)統是大勢所(suo)趨。本文基于SCR脫硝(xiao)系(xi)統的設(she)計安裝和運行要求，研究(jiu)分(fen)析了(le)SCR脫硝(xiao)系(xi)統給電(dian)廠鍋(guo)(guo)爐設(she)備帶來的影響，討論(lun)了(le)鍋(guo)(guo)爐尾部煙道改造問題以及空預器運行安全(quan)問題。

1引言

隨著(zhu)人們環保意識的(de)(de)(de)(de)(de)逐漸提高，對環境污(wu)染(ran)(ran)問題越來越重視，空氣(qi)(qi)污(wu)染(ran)(ran)問題更是與人們的(de)(de)(de)(de)(de)生活息息相關。在(zai)(zai)電(dian)廠鍋爐設備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行(xing)過程(cheng)(cheng)中，其所排(pai)放的(de)(de)(de)(de)(de)廢(fei)氣(qi)(qi)中含有一定量的(de)(de)(de)(de)(de)NOX，會造(zao)(zao)成嚴重的(de)(de)(de)(de)(de)空氣(qi)(qi)污(wu)染(ran)(ran)，甚至導致(zhi)酸雨(yu)的(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)成。因此(ci)，為了有效(xiao)降低鍋爐設備(bei)排(pai)放廢(fei)氣(qi)(qi)所造(zao)(zao)成的(de)(de)(de)(de)(de)污(wu)染(ran)(ran)，就要增(zeng)設相應的(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)硝裝置，比如本文討論的(de)(de)(de)(de)(de)SCR脫(tuo)硝系(xi)統，從(cong)而有效(xiao)去除廢(fei)氣(qi)(qi)中的(de)(de)(de)(de)(de)NOX，避免(mian)對周邊環境造(zao)(zao)成污(wu)染(ran)(ran)。但是在(zai)(zai)SCR脫(tuo)硝系(xi)統的(de)(de)(de)(de)(de)實際運(yun)行(xing)過程(cheng)(cheng)中，會給鍋爐設備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)正常運(yun)行(xing)造(zao)(zao)成不利影(ying)響，為了改善鍋爐設備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)行(xing)狀態，就要采(cai)取(qu)有針對性的(de)(de)(de)(de)(de)控制措施，為鍋爐設備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)正常運(yun)行(xing)提供(gong)安全可靠(kao)的(de)(de)(de)(de)(de)保障(zhang)。

2SCR脫硝系統對鍋爐設備的影響

2.1鍋爐效率降低

SCR脫硝(xiao)系統(tong)會降(jiang)(jiang)低(di)鍋(guo)爐(lu)(lu)整體的(de)效(xiao)率，主要表現(xian)在以下兩個方面：（1）增(zeng)加(jia)了(le)(le)鍋(guo)爐(lu)(lu)的(de)熱(re)(re)量損失(shi)。在鍋(guo)爐(lu)(lu)設(she)備中增(zeng)設(she)SCR脫硝(xiao)系統(tong)會導(dao)致(zhi)(zhi)鍋(guo)爐(lu)(lu)煙道長度(du)(du)出(chu)現(xian)一定程(cheng)度(du)(du)的(de)增(zeng)加(jia)，引起換熱(re)(re)面積的(de)增(zeng)大，進而(er)增(zeng)加(jia)鍋(guo)爐(lu)(lu)運行過(guo)程(cheng)中的(de)熱(re)(re)量損失(shi)。同(tong)(tong)時(shi)，鍋(guo)爐(lu)(lu)煙道長度(du)(du)的(de)增(zeng)加(jia)會導(dao)致(zhi)(zhi)其排煙溫度(du)(du)降(jiang)(jiang)低(di)5℃左右，造成(cheng)鍋(guo)爐(lu)(lu)工作(zuo)效(xiao)率的(de)降(jiang)(jiang)低(di)。（2）提高了(le)(le)空氣(qi)預熱(re)(re)器(qi)(qi)的(de)漏風(feng)程(cheng)度(du)(du)。由于在鍋(guo)爐(lu)(lu)設(she)備中增(zeng)加(jia)了(le)(le)脫硝(xiao)設(she)備，導(dao)致(zhi)(zhi)鍋(guo)爐(lu)(lu)在工作(zuo)過(guo)程(cheng)中出(chu)現(xian)了(le)(le)1kPa左右的(de)壓(ya)降(jiang)(jiang)。為了(le)(le)平衡(heng)鍋(guo)爐(lu)(lu)設(she)備的(de)系統(tong)壓(ya)力，所采取(qu)的(de)措施往往是增(zeng)加(jia)引風(feng)量，這會導(dao)致(zhi)(zhi)空氣(qi)預熱(re)(re)器(qi)(qi)內部的(de)壓(ya)力發生(sheng)不同(tong)(tong)程(cheng)度(du)(du)的(de)降(jiang)(jiang)低(di)，造成(cheng)煙氣(qi)側和(he)風(feng)側壓(ya)差(cha)增(zeng)大，從而(er)導(dao)致(zhi)(zhi)空預器(qi)(qi)的(de)漏風(feng)程(cheng)度(du)(du)增(zeng)加(jia)。

2.2對空預器的影響

SCR脫硝系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)設置在(zai)(zai)空(kong)預(yu)器(qi)的(de)(de)前方，煙氣(qi)(qi)經(jing)過(guo)SCR之(zhi)后(hou)進入到(dao)(dao)空(kong)預(yu)器(qi)的(de)(de)煙氣(qi)(qi)側(ce)與空(kong)氣(qi)(qi)進行熱量(liang)交換。煙道以及(ji)(ji)脫硝反(fan)應(ying)器(qi)都(dou)是額外添加(jia)(jia)的(de)(de)設備，同(tong)時(shi)(shi)脫硝系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)在(zai)(zai)運行中處(chu)于(yu)負(fu)壓狀(zhuang)態，增加(jia)(jia)的(de)(de)SCR系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)會增加(jia)(jia)引(yin)風(feng)機阻(zu)力，同(tong)時(shi)(shi)也(ye)會導致空(kong)預(yu)器(qi)漏風(feng)問(wen)題(ti)變(bian)大(da)。SCR脫硝系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)在(zai)(zai)減少NOX生(sheng)成的(de)(de)同(tong)時(shi)(shi)也(ye)會使SO2到(dao)(dao)SO3的(de)(de)氧化率減少，通(tong)常會低于(yu)1%，但是加(jia)(jia)裝SCR脫硝系(xi)(xi)統(tong)(tong)(tong)后(hou)反(fan)應(ying)器(qi)出口煙氣(qi)(qi)中的(de)(de)SO含量(liang)會增加(jia)(jia)，從而也(ye)增加(jia)(jia)了硫(liu)酸(suan)銨和硫(liu)酸(suan)氫銨的(de)(de)生(sheng)成量(liang)。硫(liu)酸(suan)氫銨屬于(yu)粘性物(wu)質，溫(wen)度(du)在(zai)(zai)146-207℃時(shi)(shi)，硫(liu)酸(suan)氫銨會變(bian)成粘稠狀(zhuang)液體(ti)。空(kong)預(yu)器(qi)的(de)(de)溫(wen)段下部同(tong)冷段環(huan)節的(de)(de)溫(wen)度(du)與此溫(wen)度(du)較為接近。含有高灰分的(de)(de)鍋爐煙氣(qi)(qi)流(liu)經(jing)空(kong)預(yu)器(qi)時(shi)(shi)，硫(liu)酸(suan)氫銨容易粘附煙塵(chen)后(hou)附著在(zai)(zai)空(kong)預(yu)器(qi)換熱元(yuan)件(jian)上，輕則引(yin)起空(kong)預(yu)器(qi)換熱效率下降和煙道流(liu)通(tong)阻(zu)力增大(da)，嚴重情況下誘發(fa)低溫(wen)腐(fu)蝕問(wen)題(ti)以及(ji)(ji)堵塞問(wen)題(ti)，甚至因未燃燼(jin)的(de)(de)煤粉或油霧沉(chen)積(ji)，引(yin)發(fa)空(kong)預(yu)器(qi)著火。

2.3增大煙道阻力

由于在(zai)(zai)鍋(guo)爐設備中(zhong)(zhong)(zhong)增(zeng)(zeng)(zeng)加了脫(tuo)硝裝置(zhi)，會引(yin)起煙氣流動(dong)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)阻(zu)力增(zeng)(zeng)(zeng)加，并(bing)且鍋(guo)爐在(zai)(zai)工(gong)(gong)作(zuo)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)采(cai)用了蜂窩式的(de)(de)(de)(de)催化劑，造(zao)成不同程度的(de)(de)(de)(de)積(ji)灰堵塞。隨著鍋(guo)爐工(gong)(gong)作(zuo)時間的(de)(de)(de)(de)不斷增(zeng)(zeng)(zeng)加，積(ji)灰問題越(yue)來越(yue)嚴重(zhong)，造(zao)成引(yin)風機電(dian)能損(sun)耗(hao)的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加，導(dao)致廠用電(dian)率升高。同時，在(zai)(zai)煙氣通(tong)過(guo)(guo)SCR脫(tuo)硝系(xi)統進行(xing)排除的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)，流動(dong)阻(zu)力的(de)(de)(de)(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加還會給(gei)鍋(guo)爐運行(xing)帶來不小的(de)(de)(de)(de)安全隱患。

3降低SCR脫硝系統對鍋爐設備影響的措施

3.1NH3與煙氣的均勻混合

最優(you)噴氨(an)量就是在保證NOX能(neng)夠充分反應(ying)的同(tong)時，又能(neng)保證不(bu)會過(guo)量噴氨(an)導致(zhi)部分氨(an)逃(tao)逸。當反應(ying)器中煙(yan)氣流(liu)速和均(jun)勻度達到(dao)要求后，NOX的脫除率(lv)、氨(an)氣逃(tao)逸率(lv)和催化(hua)劑(ji)壽命(ming)才能(neng)得到(dao)有效保證。在實際工程中，鍋爐廠家(jia)通(tong)常(chang)(chang)是通(tong)過(guo)加(jia)裝煙(yan)道導流(liu)板或者改變吸熱模塊形狀、材質(zhi)等方式保證煙(yan)道流(liu)場的均(jun)勻度。在噴氨(an)系(xi)統中，通(tong)常(chang)(chang)噴氨(an)格(ge)柵的結(jie)構進(jin)行(xing)優(you)化(hua)，從而使得氨(an)和煙(yan)氣能(neng)夠極可能(neng)的混合均(jun)勻。

3.2SCR脫硝反應器入口煙氣流場改造方案

對于(yu)超低排放改造(zao)所增(zeng)加的(de)脫硝裝(zhuang)置，保(bao)證脫硝反應(ying)器中催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)入口(kou)截面氣體速(su)度(du)(du)和反應(ying)物分(fen)布(bu)(bu)(bu)的(de)均(jun)(jun)勻(yun)性極為重要。運行中脫硝效率(lv)未(wei)達(da)到(dao)(dao)標、氨(an)逃逸率(lv)超限(xian)以(yi)及催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)積灰(hui)等(deng)問(wen)題往往是由于(yu)反應(ying)器入口(kou)煙(yan)氣流(liu)場(chang)分(fen)布(bu)(bu)(bu)不均(jun)(jun)所導(dao)致(zhi)。通過使(shi)(shi)用CFD全(quan)流(liu)程仿真，在不改變現(xian)有煙(yan)道(dao)導(dao)流(liu)板的(de)前提下反應(ying)器入口(kou)流(liu)場(chang)改造(zao)。改造(zao)方案是在反應(ying)器入口(kou)底(di)部煙(yan)道(dao)和第一直彎(wan)增(zeng)設三角形擋(dang)灰(hui)條和4片導(dao)流(liu)板，從而達(da)到(dao)(dao)調理噴(pen)氨(an)格(ge)柵(zha)入口(kou)的(de)煙(yan)氣速(su)度(du)(du)分(fen)布(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)度(du)(du)、提高飛灰(hui)顆粒分(fen)布(bu)(bu)(bu)均(jun)(jun)勻(yun)度(du)(du)。CFD流(liu)程仿真顯示，噴(pen)氨(an)格(ge)柵(zha)上(shang)(shang)游(you)0.2m處(chu)(chu)煙(yan)氣速(su)度(du)(du)分(fen)布(bu)(bu)(bu)相對標準差(cha)為9.62%，最(zui)(zui)高速(su)度(du)(du)為18.40m/s。催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)入口(kou)上(shang)(shang)方0.2m處(chu)(chu)的(de)煙(yan)氣速(su)度(du)(du)分(fen)布(bu)(bu)(bu)相對標準差(cha)為6.67%,最(zui)(zui)高速(su)度(du)(du)為5.23m/s。進(jin)一步研究表明，非均(jun)(jun)勻(yun)噴(pen)氨(an)優化(hua)(hua)設計方案使(shi)(shi)催(cui)化(hua)(hua)劑(ji)(ji)入口(kou)上(shang)(shang)方0.2m處(chu)(chu)的(de)氨(an)濃度(du)(du)分(fen)布(bu)(bu)(bu)CV（相對標準差(cha)）達(da)到(dao)(dao)4.04%。

3.3加強空氣預熱器吹灰清理工作

由于工(gong)作(zuo)(zuo)環境中存在(zai)大量灰(hui)塵，經過(guo)長(chang)時(shi)間工(gong)作(zuo)(zuo)運行后，空(kong)氣預熱器和(he)SCR脫硝(xiao)系統中的(de)催化劑難免會發(fa)生(sheng)不同程(cheng)度的(de)積灰(hui)，因此要(yao)結合(he)鍋爐(lu)(lu)的(de)生(sheng)產運行狀況，定期對(dui)空(kong)氣預熱器進(jin)行系統全面的(de)積灰(hui)清(qing)掃。應經常(chang)檢(jian)(jian)查(cha)進(jin)、出口煙(yan)氣溫(wen)度和(he)煙(yan)風側差壓(ya)變(bian)化；定期檢(jian)(jian)查(cha)導向、支承軸承潤(run)滑(hua)(hua)油(you)(you)系統油(you)(you)位(wei)、油(you)(you)溫(wen)是否(fou)正常(chang)；油(you)(you)泵運行時(shi)應檢(jian)(jian)查(cha)油(you)(you)壓(ya)是否(fou)正常(chang)。運行中如(ru)發(fa)現(xian)(xian)潤(run)滑(hua)(hua)油(you)(you)系統油(you)(you)壓(ya)上(shang)升，應檢(jian)(jian)查(cha)濾網是否(fou)堵(du)塞(sai)，如(ru)有堵(du)塞(sai)，應更換濾網，通(tong)知(zhi)檢(jian)(jian)修人員及(ji)時(shi)清(qing)洗(xi)。同時(shi)，在(zai)鍋爐(lu)(lu)操(cao)作(zuo)(zuo)時(shi)如(ru)發(fa)現(xian)(xian)煙(yan)道阻(zu)力增大，應及(ji)時(shi)進(jin)行清(qing)理，適當提高排煙(yan)溫(wen)度以分解硫酸氫銨，必要(yao)時(shi)進(jin)行人工(gong)清(qing)理。

3.4鍋爐鋼結構調整

SCR系統(tong)應(ying)用之后會影(ying)響到煙(yan)氣走(zou)向，因此需(xu)(xu)要(yao)(yao)拆除空(kong)(kong)預(yu)器(qi)與省(sheng)煤器(qi)間的(de)(de)煙(yan)道，煙(yan)氣經過(guo)SCR反應(ying)器(qi)進入到空(kong)(kong)預(yu)器(qi)。（1）SCR反應(ying)器(qi)鋼(gang)(gang)(gang)架優(you)(you)化。通常條(tiao)件下(xia)，SCR需(xu)(xu)要(yao)(yao)添加(jia)反應(ying)器(qi)到鍋(guo)爐(lu)(lu)尾部，送風(feng)機房上方(fang)增加(jia)鋼(gang)(gang)(gang)架用于支(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)SCR反應(ying)器(qi)。因為不同鍋(guo)爐(lu)(lu)尾部結(jie)(jie)構(gou)也存在(zai)差別，用于支(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)SCR反應(ying)器(qi)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)架也有設計(ji)為與空(kong)(kong)預(yu)器(qi)支(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)框(kuang)架、與鍋(guo)爐(lu)(lu)鋼(gang)(gang)(gang)架、除塵器(qi)支(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)框(kuang)架、空(kong)(kong)預(yu)器(qi)出口煙(yan)道支(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)框(kuang)架等相連的(de)(de)情況。對支(zhi)(zhi)撐(cheng)(cheng)反應(ying)器(qi)結(jie)(jie)構(gou)設計(ji)方(fang)面，在(zai)特定條(tiao)件下(xia)應(ying)當考慮對鍋(guo)爐(lu)(lu)以(yi)及其(qi)他結(jie)(jie)構(gou)產生的(de)(de)影(ying)響，并且(qie)需(xu)(xu)要(yao)(yao)重新計(ji)算鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)。（2）鍋(guo)爐(lu)(lu)鋼(gang)(gang)(gang)架斜撐(cheng)(cheng)優(you)(you)化。有些機組缺乏應(ying)用脫硝系統(tong)的(de)(de)條(tiao)件，鍋(guo)爐(lu)(lu)尾部煙(yan)道存在(zai)斜撐(cheng)(cheng)，導(dao)致無法(fa)設置(zhi)SCR煙(yan)道，所(suo)以(yi)需(xu)(xu)要(yao)(yao)重新設置(zhi)原斜撐(cheng)(cheng)，從而改變鍋(guo)爐(lu)(lu)鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)，這就需(xu)(xu)要(yao)(yao)重新進行計(ji)算鋼(gang)(gang)(gang)結(jie)(jie)構(gou)。

3.5提高引風機裕量

可以通過更換大(da)功率(lv)的(de)(de)引風機，提高(gao)引風機的(de)(de)工作(zuo)裕(yu)量，進(jin)而(er)改善煙道阻力增加的(de)(de)問(wen)題。通過在SCR脫(tuo)硝系統(tong)中(zhong)增設相應數(shu)量的(de)(de)蒸汽(qi)吹灰器，能有效(xiao)(xiao)提高(gao)鍋爐工作(zuo)過程中(zhong)的(de)(de)吹灰效(xiao)(xiao)果，避免(mian)SCR反(fan)應器和(he)煙道發生積灰現象(xiang)，為(wei)煙氣的(de)(de)順利(li)流(liu)動提供暢通的(de)(de)通道，從(cong)而(er)有效(xiao)(xiao)防(fang)止(zhi)鍋爐由于(yu)SCR脫(tuo)硝系統(tong)的(de)(de)催化劑(ji)堵塞而(er)停(ting)止(zhi)運行(xing)。

4結束語

總而言之，隨著人們環保意識的(de)(de)(de)(de)不斷(duan)提高(gao)，為(wei)了有效降(jiang)低電(dian)廠鍋(guo)爐(lu)生產過(guo)程所造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)污(wu)染(ran)，在鍋(guo)爐(lu)設(she)備(bei)中(zhong)(zhong)增加SCR脫(tuo)硝系(xi)統(tong)(tong)，可以降(jiang)低對(dui)(dui)環境造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)污(wu)染(ran)。但(dan)是在SCR脫(tuo)硝系(xi)統(tong)(tong)投(tou)入(ru)運行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)過(guo)程中(zhong)(zhong)，會對(dui)(dui)鍋(guo)爐(lu)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)正(zheng)常(chang)工作造(zao)成(cheng)不同程度的(de)(de)(de)(de)不利影(ying)響(xiang)。因此(ci)，通過(guo)分析SCR脫(tuo)硝系(xi)統(tong)(tong)對(dui)(dui)鍋(guo)爐(lu)設(she)備(bei)所造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)分析，結合鍋(guo)爐(lu)設(she)備(bei)運行(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)實際情(qing)況，采取有針對(dui)(dui)性的(de)(de)(de)(de)措施進行(xing)(xing)優化，可以減少(shao)對(dui)(dui)鍋(guo)爐(lu)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)，從而保證電(dian)廠鍋(guo)爐(lu)的(de)(de)(de)(de)的(de)(de)(de)(de)安(an)全運行(xing)(xing)。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章