摘 要：某電(dian)廠針(zhen)對鍋爐(lu)煙氣脫硝(xiao)系統(tong)運(yun)行中存在(zai)(zai)的問(wen)題進(jin)行深入地研究，在(zai)(zai)原(yuan)有脫硝(xiao)設(she)備系統(tong)基礎上，實施了SCR脫硝(xiao)系統(tong)的改造，使得鍋爐(lu)煙氣氮(dan)氧化(hua)物的排放(fang)達到了環保要求標(biao)準，從而實現本單位的節能高(gao)效(xiao)發展目(mu)標(biao)。

關鍵(jian)詞：鍋(guo)爐煙氣; SCR脫硝系統;氮氧化(hua)物(wu);

某電廠(chang)共(gong)有三臺240t/h循環(huan)流化(hua)床鍋爐，之前(qian)爐膛頂部(bu)分離(li)器(qi)入(ru)口(kou)處安裝(zhuang)有SNCR（選擇性(xing)非催化(hua)劑還原法）脫硝(xiao)系(xi)統(tong)(tong)。該SNCR主要組成系(xi)統(tong)(tong)是：(1)氨(an)(an)水(shui)(shui)(shui)(shui)加(jia)注、存(cun)(cun)(cun)儲系(xi)統(tong)(tong)：通過(guo)罐車將氨(an)(an)水(shui)(shui)(shui)(shui)(20%）由(you)外界運輸(shu)到廠(chang)送(song)(song)至(zhi)氨(an)(an)水(shui)(shui)(shui)(shui)存(cun)(cun)(cun)放點儲存(cun)(cun)(cun)。氨(an)(an)水(shui)(shui)(shui)(shui)通過(guo)氨(an)(an)水(shui)(shui)(shui)(shui)加(jia)注泵輸(shu)送(song)(song)到氨(an)(an)水(shui)(shui)(shui)(shui)儲罐儲存(cun)(cun)(cun)使用。(2)氨(an)(an)水(shui)(shui)(shui)(shui)輸(shu)送(song)(song)系(xi)統(tong)(tong)：氨(an)(an)水(shui)(shui)(shui)(shui)輸(shu)送(song)(song)泵將儲罐中的氨(an)(an)水(shui)(shui)(shui)(shui)輸(shu)送(song)(song)至(zhi)靜(jing)態稀(xi)釋器(qi)和(he)工藝水(shui)(shui)(shui)(shui)混(hun)合(he)(he)稀(xi)釋為(wei)5%左右的氨(an)(an)水(shui)(shui)(shui)(shui)后，輸(shu)送(song)(song)至(zhi)爐前(qian)噴射系(xi)統(tong)(tong)進行(xing)脫硝(xiao)反應(ying)。(3)稀(xi)釋水(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)統(tong)(tong)：除(chu)(chu)鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)從主廠(chang)房除(chu)(chu)鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)系(xi)統(tong)(tong)接入(ru)稀(xi)釋水(shui)(shui)(shui)(shui)箱，通過(guo)稀(xi)釋水(shui)(shui)(shui)(shui)泵打(da)入(ru)靜(jing)態混(hun)合(he)(he)器(qi)中與20%氨(an)(an)水(shui)(shui)(shui)(shui)混(hun)合(he)(he)。目(mu)前(qian)，因環(huan)保要求改變，煙(yan)氣氮(dan)氧化(hua)物(wu)排(pai)放標準由(you)原先(xian)100mg/Nm3提高為(wei)50mg/Nm3。為(wei)響應(ying)國家對煙(yan)氣排(pai)放的環(huan)保指標要求，需要對原有SNCR脫硝(xiao)系(xi)統(tong)(tong)進行(xing)改造，增加(jia)SCR脫硝(xiao)系(xi)統(tong)(tong)。

1工程概況

本(ben)工程為改造原有電廠1#鍋爐全煙氣(qi)(qi)量脫硝裝置。原鍋爐設(she)計(ji)三(san)層(ceng)空預(yu)器(qi)(qi)(qi)，現設(she)計(ji)縮(suo)減(jian)掉一(yi)層(ceng)，改造后預(yu)熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)性能不變。省(sheng)(sheng)煤(mei)器(qi)(qi)(qi)下管(guan)系組下移至此拆除空預(yu)器(qi)(qi)(qi)位置，騰出3m左右高度空間安裝SCR脫硝設(she)備(bei)，省(sheng)(sheng)煤(mei)器(qi)(qi)(qi)改造后熱(re)(re)能不變。在(zai)上下省(sheng)(sheng)煤(mei)器(qi)(qi)(qi)管(guan)組斷開部位采(cai)用2根(gen)外部集箱(xiang)及4根(gen)聯絡管(guan)連接，外部管(guan)路采(cai)用硅酸鋁保溫。空預(yu)器(qi)(qi)(qi)采(cai)用三(san)維肋(lei)管(guan)空氣(qi)(qi)預(yu)熱(re)(re)器(qi)(qi)(qi)設(she)計(ji)為立(li)式布(bu)置，共上下兩級管(guan)箱(xiang)，二次風在(zai)一(yi)次風中間。改造內容包括脫硝催(cui)化劑及其輔助鋼結構支撐系統(tong)、聲波(bo)吹灰器(qi)(qi)(qi)、NOx監測裝置等。

2工藝原理

本工程所(suo)采用(yong)的選擇(ze)性催化(hua)還原煙(yan)氣(qi)脫(tuo)(tuo)硝技術是利(li)用(yong)原有SNCR脫(tuo)(tuo)硝系統噴射的過(guo)量氨(an)作為還原劑(ji)，將部(bu)分省(sheng)煤器移(yi)(yi)位，移(yi)(yi)出(chu)后的空(kong)間煙(yan)氣(qi)溫度(du)控制在320～420℃，然(ran)后裝入以(yi)二氧化(hua)鈦為載體的釩基負載型板式催化(hua)劑(ji)，過(guo)量氨(an)在催化(hua)劑(ji)的作用(yong)下(xia)，將煙(yan)氣(qi)中的NOx進一步脫(tuo)(tuo)除(chu)，濃度(du)從(cong)150mg/Nm3(標(biao)干，6%O2)降至50mg/Nm3(標(biao)干，6%O2)以(yi)下(xia)，從(cong)而實現NOx的超低排(pai)放。脫(tuo)(tuo)硝還原反應：

因循環流化(hua)床鍋爐煙氣含塵量偏高(gao)(gao)，本工程采用了孔(kong)隙率(lv)大、積灰易清理(li)的(de)(de)板式催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)運(yun)行(xing)有最佳(jia)溫度(du)范圍，當運(yun)行(xing)溫度(du)高(gao)(gao)于(yu)催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)最高(gao)(gao)溫度(du)限(xian)值時，蜂窩式催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)將發生燒結和脆(cui)裂；當運(yun)行(xing)溫度(du)低于(yu)催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)最低溫度(du)限(xian)值時，容(rong)易生成硫酸氫銨，生成的(de)(de)硫酸氫銨附著在催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)表面堵(du)塞催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)孔(kong)，導致催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)活(huo)性降低，影響脫硝效率(lv)。SCR最低運(yun)行(xing)溫度(du)必須高(gao)(gao)于(yu)催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)最低溫度(du)限(xian)值，否(fou)則(ze)停止噴(pen)入氨，停運(yun)SCR裝置(zhi)。本工程催(cui)(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)運(yun)行(xing)溫度(du)范圍為(wei)320～420℃。

3系統描述

3.1 煙道

SCR脫(tuo)硝裝(zhuang)置的煙(yan)(yan)道直接(jie)與省煤器(qi)下部的軟連接(jie)相連，同時煙(yan)(yan)道中設置導流板和SCR反(fan)應(ying)器(qi)入口罩(zhao)。省煤器(qi)出(chu)口的煙(yan)(yan)氣通(tong)過SCR入口煙(yan)(yan)道進入SCR反(fan)應(ying)器(qi)，通(tong)過反(fan)應(ying)器(qi)下部直接(jie)與后部省煤器(qi)煙(yan)(yan)道相連。

3.2 SCR反應器(qi)

配(pei)置一臺SCR反(fan)應(ying)器(qi)。SCR反(fan)應(ying)器(qi)包括(kuo)反(fan)應(ying)器(qi)箱(xiang)體板、單層催化劑(ji)、水(shui)平支撐梁體系、入口NOx檢測(ce)儀、催化劑(ji)安裝門、吊裝電葫蘆(lu)及(ji)附屬(shu)保溫、平臺爬梯。

3.3 吹灰(hui)系統

SCR裝置的(de)吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)系統采(cai)用聲波吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)器，吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)接(jie)自廠區(qu)壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)管道。壓(ya)縮(suo)空(kong)氣(qi)要求壓(ya)力(li)為0.4～0.6MPa。吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)器用于清除催化劑表面(mian)的(de)積灰(hui)。反應器設(she)3臺吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)器，每個吹(chui)(chui)(chui)灰(hui)器本體、控制柜(ju)、連接(jie)管道及管件(jian)等。

4運行與維護

4.1 初次運行

只(zhi)有(you)對(dui)鍋爐(lu)(lu)管道進行酸洗、燃料(liao)油燃燒設備(bei)的起燃試驗且熄火(huo)后才(cai)能進行催化(hua)劑(ji)(ji)的安裝，即在調(diao)試前不(bu)久進行催化(hua)劑(ji)(ji)的安裝。如果(guo)無(wu)法滿足要(yao)求，則應保(bao)證煙氣清(qing)潔(jie)系(xi)統(tong)可投入使用而(er)且功能正(zheng)(zheng)常及系(xi)統(tong)投運的條件為系(xi)統(tong)安裝、檢修完畢(bi)；系(xi)統(tong)水、電、氣、脫硝(xiao)劑(ji)(ji)供應正(zheng)(zheng)常。鍋爐(lu)(lu)投運正(zheng)(zheng)常、噴氨系(xi)統(tong)調(diao)試正(zheng)(zheng)常。

4.2 啟動

催化劑安裝完成后要(yao)對其(qi)進行升(sheng)溫激活。升(sheng)溫速率見表1。

在催(cui)化劑(ji)升溫過程中，為防止催(cui)化劑(ji)表(biao)面生成冷(leng)凝水(shui)，升溫速率不能低(di)(di)于(yu)5℃/min；當煙氣(qi)溫度高(gao)于(yu)最(zui)低(di)(di)噴(pen)(pen)氨(an)溫度時(shi)開始(shi)噴(pen)(pen)氨(an)。同樣，當溫度低(di)(di)于(yu)最(zui)低(di)(di)噴(pen)(pen)氨(an)溫度時(shi)停止噴(pen)(pen)氨(an)。打開吹灰器自動(dong)運(yun)行程序(xu)，吹灰器會自動(dong)循環間隔(ge)清(qing)灰，或者根據壓降損(sun)失(shi)情(qing)況進行手(shou)動(dong)清(qing)灰。

4.3 系統關停的要(yao)求

關(guan)停(ting)反(fan)應(ying)(ying)器(qi)或鍋爐時，當達到最低工(gong)作溫度(du)時，應(ying)(ying)停(ting)止噴氨。反(fan)應(ying)(ying)器(qi)關(guan)閉(bi)時，催化(hua)劑(ji)溫度(du)下降速度(du)應(ying)(ying)不超過60℃/min，急劇的(de)溫度(du)下降可能會導(dao)致催化(hua)劑(ji)開裂。系統關(guan)停(ting)后(hou)，用吹灰器(qi)對催化(hua)劑(ji)表面(mian)進行(xing)反(fan)復吹掃，保(bao)證催化(hua)劑(ji)表面(mian)的(de)積灰清(qing)除干凈。一(yi)旦完成反(fan)應(ying)(ying)器(qi)的(de)清(qing)潔工(gong)作，反(fan)應(ying)(ying)器(qi)應(ying)(ying)密閉(bi)起來，所有的(de)閥、門洞、檢查孔均應(ying)(ying)予(yu)以(yi)密閉(bi)。停(ting)運期(qi)(qi)間，反(fan)應(ying)(ying)器(qi)內的(de)相對濕(shi)(shi)度(du)應(ying)(ying)維(wei)持在盡可能低的(de)水平，以(yi)防止水汽的(de)沉(chen)積。有必要在反(fan)應(ying)(ying)器(qi)的(de)底部安裝臨時的(de)電加熱器(qi)或除濕(shi)(shi)器(qi)，并在停(ting)車期(qi)(qi)間運行(xing)，當溫度(du)過低或濕(shi)(shi)度(du)過大時，電加熱器(qi)或除濕(shi)(shi)器(qi)可以(yi)間斷運行(xing)，使催化(hua)劑(ji)保(bao)持干燥(zao)狀態。

4.4 注(zhu)意(yi)事項

當溫(wen)度(du)低時，煙氣中(zhong)的(de)NOx與NH3反應生成硫銨(an)。因(yin)此，當溫(wen)度(du)低于最低噴(pen)氨(an)溫(wen)度(du)時停止噴(pen)氨(an)。催(cui)(cui)化(hua)劑不宜在420℃及以上溫(wen)度(du)煙氣條件下長期運(yun)行，以免催(cui)(cui)化(hua)劑材料發生晶化(hua)和結構變化(hua)，使催(cui)(cui)化(hua)劑失活。

4.5 催化劑中毒

受流經不同氣(qi)體及(ji)液(ye)態(tai)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑毒(du)(du)性物(wu)的影響，催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑的活性將會降低。其失(shi)活程度(du)受催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑毒(du)(du)物(wu)的濃(nong)度(du)、與(yu)毒(du)(du)物(wu)接觸的時(shi)間以及(ji)與(yu)毒(du)(du)物(wu)接觸時(shi)的溫(wen)(wen)度(du)等(deng)因(yin)素的影響。如(ru)(ru)鈉鹽(yan)、鉀鹽(yan)、鎂鹽(yan)及(ji)鈣(gai)鹽(yan)等(deng)都會引(yin)起(qi)催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑中(zhong)毒(du)(du)。避免(mian)在(zai)露點溫(wen)(wen)度(du)區(qu)運行(xing)，或者使運行(xing)時(shi)穿越露點溫(wen)(wen)度(du)區(qu)的時(shi)間盡可能(neng)短(duan)，如(ru)(ru)此可減(jian)輕中(zhong)毒(du)(du)癥狀(zhuang)。并且吹掃周期(qi)不得大于(yu)7d，最佳的吹掃周期(qi)應根據(ju)實際生產運行(xing)情(qing)況進(jin)行(xing)調整。

4.6 催(cui)化劑的維護

模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)裝卸(xie)及(ji)(ji)(ji)搬運(yun)過程(cheng)嚴格遵守(shou)手(shou)冊中的(de)要(yao)求進行(xing)作業(ye)；催(cui)化劑存儲、系統停止運(yun)行(xing)時要(yao)做好(hao)防潮措施，以免催(cui)化劑活性(xing)受影(ying)響，停運(yun)期間確(que)(que)保(bao)氨噴(pen)嘴以及(ji)(ji)(ji)吹灰器關閉完好(hao)；應保(bao)證(zheng)反應器內(nei)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)組件(jian)(jian)的(de)垂直度，各排(pai)列精準對(dui)齊(qi)，確(que)(que)保(bao)每個(ge)催(cui)化劑單體(ti)(ti)在模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)中都(dou)沒有(you)移位；檢查模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)中單體(ti)(ti)是(shi)否(fou)有(you)破損或堵(du)塞，及(ji)(ji)(ji)時做好(hao)清灰工作；檢查模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)組件(jian)(jian)之間的(de)密(mi)封，以及(ji)(ji)(ji)模(mo)(mo)(mo)塊(kuai)組件(jian)(jian)與反應器墻板之間的(de)密(mi)封，確(que)(que)保(bao)所有(you)密(mi)封要(yao)徹底，以避免煙氣的(de)泄漏，具體(ti)(ti)詳情見表2。

4.7 故障診斷(duan)及處(chu)理(li)程序

如果(guo)氨噴入量在緩慢(man)增加，表明催化劑(ji)已(yi)經到了壽命(ming)極限。如果(guo)上述可能出現的故障原因被排除，則(ze)應對運行的催化劑(ji)樣品(pin)進行活(huo)性檢(jian)測，以(yi)確定催化劑(ji)實際的活(huo)性狀(zhuang)態。

5主要設備改造后評價

設備投運后進(jin)行(xing)了整體試(shi)驗。

(1)改造后(hou)，壓(ya)力、流(liu)量和(he)煙氣成分(fen)測點的(de)位置(zhi)和(he)測量方式布置(zhi)合(he)理，保證可測出脫硝系(xi)統入口、出口的(de)壓(ya)力和(he)NOx含量。

(2)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)裝置(zhi)在(zai)性能(neng)考核(he)試驗時的NOx排放小(xiao)于(yu)50mg/Nm3（折算(suan)為6%含(han)氧量條(tiao)件下(xia)，位于(yu)煙氣采集儀的NOx分析(xi)測點），氨(an)逃逸濃度小(xiao)于(yu)3ppm,SO2/SO3轉化(hua)率(lv)小(xiao)于(yu)1%，整套系統的脫(tuo)硝(xiao)(xiao)效率(lv)達到85%以上。

6改造完工后投運使用的效益分析

改(gai)造后(hou)可(ke)保(bao)證在氨(an)水(shui)消耗基本不(bu)變的(de)(de)前提(ti)下(xia)，提(ti)高氨(an)水(shui)與氮(dan)氧化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)反應效率(lv)(lv)，達到氮(dan)氧化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)超低(di)排放要(yao)求(qiu)。改(gai)造后(hou)可(ke)保(bao)證鍋(guo)爐(lu)的(de)(de)熱效率(lv)(lv)不(bu)變，并且保(bao)證了燃料(liao)的(de)(de)充分燃燒(shao)。改(gai)造后(hou)比改(gai)造前提(ti)高了氨(an)水(shui)的(de)(de)使用效率(lv)(lv)，大大提(ti)高了環保(bao)效益；降(jiang)低(di)了氮(dan)氧化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)排放總量(liang)(liang)，減少(shao)了排污費(fei)用的(de)(de)支出。從數據比較(jiao)來看(kan)，在鍋(guo)爐(lu)滿負荷運(yun)行(xing)的(de)(de)狀態下(xia)、全年運(yun)行(xing)8000h，約(yue)可(ke)減少(shao)氮(dan)氧化(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)排放量(liang)(liang)為235700Nm3/h×100mg/Nm3×8000h=188.56t。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章