烟气脱硝改造在135MW机组上的应用

1、    烟气脱硝改造在135mw机组上的应用    栗艮摘 要：该文对循环流化床锅炉脱硝改造的问题进行了研究，由于流化床锅炉燃烧温度较低，炉膛燃烧温度一般在800 1 100 ，本身具有低温脱硝优点，锅炉出口nox浓度较低，因此选用sncr脱硝技术对流化床锅炉进行脱硝是最佳技术路线。关键词：流化床锅炉 脱销 sncr：tm77 ：a ：1674-098x（2017）07（a）-0100-02山西兆丰铝电公司自备电厂装机容量为3×135 mw，配有3台480 t/h由哈尔滨锅炉厂有限责任公司生产的循环流化床锅炉，锅炉型号为hg-480/13.7-

2、l.mg21，该锅炉为超高压参数循环流化床锅炉、单气包、一次再热，高压绝热旋风分离器、平衡通风、回料阀给煤、固态排渣、半露天布置，锅炉采用循环流化床燃烧技术。每台锅炉配套一台布袋除尘器和一个湿法脱硫塔，主要建筑物为主厂房、锅炉、烟囱和冷却塔。目前，脱硫采用炉内喷钙加炉外大湿法脱硫，炉内将二氧化硫降到2 000 mg/nm3，炉外降到200 mg/nm3以下。脱硝指标依靠循环流化床低温燃烧的特点来控制，nox的控制排放标准是200 mg/nm3，为适应国家新的火电厂大气污染物排放标准，对3台锅炉进行脱硝（sncr）改造，改造后nox排放指标达到发电机组超低排放标准50 mg/nm3。1 改造前脱

3、硝设备情况改造前电厂没有独立脱硝系统，利用流化床锅炉低氮燃烧特性进行脱硝。一般情况下，锅炉燃烧%o2控制在2%左右，锅炉运行床温950 ，锅炉出口nox可控制150180 mg/nm3，如果适当减少二次风出力，%o2控制在1.5%左右，nox可控制100 mg/nm3以下，但长期稳定燃烧存在一定的困难，发电厂超低要求无法实现。目前锅炉运行参数：收到基氮0.79%，收到基硫2.0%，锅炉保证热效率88%，炉膛出口温度920 。2 改造方案具体方案改造采用选择性非催化还原法（sncr）脱硝工艺，还原剂为尿素。考虑现有炉内加炉外的脱硫方法、锅炉最大连续出力工况（bmcr）、处理100%烟气量（按照5

4、0万nm3/h进行设计）、脱硝效率不小于66.7%。即锅炉原始氮氧化物排放浓度在150 mg/nm3（6%o2，干烟气）条件下，满足nox排放低于50 mg/nm3（6%o2，干烟气）的限值要求。尿素溶液制备与供应存储系统在室内布置。尿素溶液喷射系统位于锅炉旋风分离器入口水平烟道。稀释模块、计量分配模块、喷射装置均沿炉膛（43 m）高度方向布置在各层平台处，主要利用炉本体原有构架和平台布置，脱硝装置的控制系统进入1#、2#、3#机组dcs系统，增设逃逸氨在线测量系统布置在空预器入口处。三台锅炉共设一套尿素溶液制备系统，每台锅炉有单独的投加和控制系统，所有控制系统接入9 m集控室的原有dcs系统

5、。设置溶解罐一座，采用316l的不锈钢制造，厚度不得小于8 mm，罐容积满足三台炉在bmcr工况下24 h用量，并设搅拌装置。尿素上料系统选用斗式提升机。为了保证尿素溶液结晶，采用辅助加热。稀释水罐设置一台，体积6 m3，材质采用304，壁厚4 mm，稀释水来自电厂除盐水，供50%尿素溶液稀释混合用；稀释水输送泵采用单元制设计，每台锅炉设置两台，一用一备，材质304，同时采用变频调节。尿素溶液的浓度根据喷入点的流速、烟温、nox浓度等参数确定，在确保高脱硝效率的前提下尽可能地减少喷水量。稀释比例和喷射量调整由控制系统来完成，溶液在混合器混合均匀后进入流量分配模块。喷射区计量模块用于精确计量和独

6、立控制到锅炉每个喷射区和喷嘴的尿素溶液流量。根据来自机组燃烧控制系统、在线nox、o2、逃逸氨的参数，实现自动调节，并对nox水平、锅炉负荷、逃逸氨浓度、燃料或燃烧方式的变化做出响应。允许隔离每个单个喷射系统进行维修时，不会严重影响工艺性能或总体的nox还原效果。改造喷枪采用斯普瑞雾化吹扫式，吹扫风量的调节与控制与喷嘴流量调节控制方式相同，气源可引自压缩空气系统。此次喷枪安装于旋风分离器出口补偿器后，煤台锅炉安装16支，分别位于两台旋风分离器左右侧及上部，这其中左右侧个3支，上部2支。泵采用格兰富进口产品。电气系统、控制仪表、厂房土建均按照规范设计，仪表采用先进主流仪表，此处不在赘述。2.1

7、改造考虑的主要措施（1）脱硝系统设计过程中应考虑二次污染的控制措施，脱硝改造中涉及到的水系统的处理接入到电厂原有电厂废水处理站。（2）应控制由sncr产生（nh4）hso4、（nh4）2so4的含量，不影响后续设备的安全运行。（3）脱硝系统采取控制氨气泄漏的措施，此次改造在锅炉正常工况范围内，脱硝装置的氨逃逸率不大于5 mg/nm3。在脱硝效率低于50%的运行条件下，脱硝装置的氨逃逸率不大于3 mg/nm3。（4）在鍋炉正常工况范围内，尾部排放烟气nox浓度不高于50 mg/nm3（6%o2，干基），对锅炉效率的影响不大于0.5%。2.2 设计数据在锅炉正常工况范围内（负荷大约70%），snc

8、r设计入口nox浓度150 mg/nm3（6%o2，干基）；尾部排放烟气nox浓度不高于50 mg/nm3（6%o2，干基）；脱硝装置的氨逃逸率不大于5 ppm。在脱硝效率低于50%的运行条件下，脱硝装置的氨逃逸率不大于3ppm；单台还原剂用量（干尿素）：（145 kg/h/台）；单台除盐水用量：（1.305 t/h/台）。3 改造后效果通过对3台机组进行72 h试运，3台机组均能达到设计值，数据如下，其中1#机组距离系统较近，效果最好（见表1）。4 系统运行不足（1）尿素投加需要人工装卸。（2）由于尿素容易容易结晶，投退吹扫及保温伴热是系统正常运行的关键。参考文献1 张磊，陈媛，由静.燃煤锅炉超低排放技术m.北京：化学工业出版社，2016.2 段传和，夏怀祥.选择性催化还原法（sncr）烟气脱硝m.北京：中国电力出版社，2012.endprint科技创新导报2017年19期科技创新导报的其它文章201