锅炉超低排放改造完成后脱硝运行问题的探讨.doc

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1、锅炉超低排放改造完成后脱硝运行问题的探讨超低排放改造后脱硝运行需重点控制的几个问题及可能出现的空预器堵塞采用针对性的措施；根据锅炉运行情况提出后续针对性优化措施。我公司#8、#9号锅炉分别于2005年1月、2005年7月投产，期间经过微油及喷燃器改造；低氮燃烧改造；脱硫、脱硝及除尘改造；现在正在进行超低排放改造工作，为确保锅炉超低排放改造后正常高效运行做分析探讨。1、现我公司脱硝运行状况我公司#8、#9锅炉原有脱硝系统分别于2014年6月、2014年8月改造完成投产，采用选择性催化还原法SCR脱硝装置，还原剂采用无水液氨，设计烟气脱硝装置的脱硝效率不小于80%，保证在反应器入口烟气NOX浓度4

2、20mg/Nm3的条件下，反应器后出口烟气NOX浓度84mg/Nm3；氨的逃逸率不大于3ppm，SO2/SO3转化率不大于1%。脱硝改造完成后实际运行中反应器入口烟气NOX浓度380mg/Nm3左右，出口烟气NOX浓度控制在80mg/Nm3左右，空预器运行正常，停炉检修未发现空预器堵塞的现象。根据发改委“关于印发煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020）的通知”，我公司#8、#9锅炉超低排改造正在实施过程中。2、空预器出现堵塞的原因分析在SCR系统脱硝过程中，烟气在通过SCR催化剂时，将进一步强化SO2SO3的转化，形成更多的SO3。硫酸氢氨的反应速率主要与温度、烟气中的NH3、SO

3、3浓度有关。为此，在系统的规划设计中，应严格控制SO2SO3的转化率及SCR出口的NH3的逃逸率。现在对锅炉进行超低排放改造增加一层脱硝催化剂后，由于SO2SO3转化率增加大于1%，喷氨量增加，加上系统流场不均造成喷氨不均几方面因素叠加造成生产的硫酸氢氨大幅度增加，造成空预器堵塞。3、超低排放改造后脱硝运行调整的针对性措施1）进行超低排放改造后氮氧化合物排放由原来的NOX浓度100mg/Nm3降低为NOX浓度50mg/Nm3，在同样入口氮氧化物浓度的情况下喷氨量增加，要防止喷氨量的增加就要从源头上考虑，降低反应器入口烟气氮氧化合物的浓度，控制反应器入口烟气中氮氧化合物浓度是超低排放改造后安全运

4、行的关键，现在实际运行中脱硝反应器入口烟气NOX浓度控制在380mg/Nm3左右，需对该项指标进行控制；对入口烟气NOX浓度控制在300mg/Nm3左右，按照2009年低氮燃烧改造后调试数据及当时实际运行竞赛调整的数据，当时锅炉出口（即现在反应器入口）烟气NOX浓度控制在300mg/Nm3左右，现在超低排放改造后需对对入口烟气NOX浓度进行考核控制，考虑到锅炉特性，NOX浓度考核指标采用逐步降低方式，以适应锅炉特性的变化。2）控制氨逃逸率，控制氨逃逸率的主要办法是要喷氨均匀，避免喷氨量的大幅度变化，导致氨逃逸增加，由于控制过程中反应器出口烟气NOX浓度测点只有一个点，该测点正常情况下不能准确反

5、映反应器出口的氮氧化合物数据，并且考虑到由于燃烧问题锅炉炉膛出口NOX浓分布不均匀，需要经常对反应器出口NOX浓度进行测定，对NOX浓度值进行标定修正，并且考虑对各喷氨格栅喷氨量进行微调，保证反应器出口NOX浓度均匀。3）考虑到烟囱排口NOX测量的数据，由于经过脱硫系统烟气混合后在测量数据准确的前提下，数据准确度高，可以将其作为前馈信号，参与脱硝控制的调整，提前对喷氨量进行控制，以减少喷氨量的大幅度波动减少氨逃逸的产生。4、超低排放改造后脱硝系统进一步优化的措施1）考虑到实际运行过程中可能出现的喷氨格栅的堵塞问题导致喷氨出现不均匀的现象，对喷氨格栅进行改进，改为可拆卸式，便于在运行中进行清理，

6、保证喷氨均匀性，减少氨逃逸。2）对原有的低氮燃烧系统进行优化改造进一步降低脱硝反应器入口氮氧化合物浓度，这对于减少喷氨量有很大的帮助，由于优化改造周期较长，现不具备条件，现在需进一步落实优化方案，在后续大修期间实施。优化改造的主要思路：对三次风调整，由于早先的燃烧器设计理念中，三次风由于温度低，风量大，一般都放置在主燃区的最上部位置，以防止其对主燃区煤粉的燃烧产生影响和扰动。但锅炉进行低氮燃烧改造时，则需要在主燃区尽量形成还原性气氛，从而保证从主燃区到SOFA风喷口下部之间的区域均为NOx的抑制和降低区域。但是，较大风量的三次风处于主燃区上部，使得本来从主燃区上部到SOFA风下部的区域变成了氧

7、量较为充足的氧化性气氛，对NOx的抑制和降低不利。同时，为了降低NOx，为了控制主燃区内为还原性气氛，因而就需要将主燃区的二次风门关的更小，这样做就会使得主燃区的燃烧进一步恶化，造成燃烧扰动，优化改造需对三次风进行细致处理，最有效的措施即把占一半左右三次风量的三次风转移至SOFA风喷口下部。降低主燃烧区域氧量，抑制NOx的产生。3）对粗粉分离器进行改造，采用静动叶结合型旋转式粗粉分离器的制粉系统，可以使出口煤粉分布均匀性系数提高，R200下降，可以使煤粉在锅炉中燃烧更完全。用静动叶结合型旋转式粗粉分离器制粉系统的锅炉与用轴向挡板式粗粉分离器制粉系统的锅炉相比，R200从1.476%下降至1.0

8、40%1.238（R90=15%时），锅炉灰、渣含碳量可以降低0.12%0.35%，可以提高锅炉效率。由于煤粉分布均匀性的改善，有利于低NOx燃烧系统的运行。在同样炉效的情况下降低NOx排放。4）反应器入口NOX浓度均匀性调整，由高温省煤器出口出来的烟气因为燃烧及配风的原因必然存在一定的烟气流场的NOX偏差，可以考虑在上升烟道部位增加紊流结构，让左右两边的烟气进行充分混合，将原本的偏差进行均匀的分布，从而尽可能的减少因出口烟气中NOX左右偏差而造成的氨逃逸过量。5）采用SO2SO3的转化率低的催化剂，在以后催化剂需要更换时采用稀土材料的催化剂，降低SO2SO3的转化率，以达到降低硫酸氢氨的产生，降低空预器堵塞现象。5、结论脱硝超低排放改造后保证机组正常运行完全是可能的，但需要重视运行调整的工作，同时在机组大修前对相关的改造问题进一步落实，使锅炉脱硝系统更加完善，保证超低排放改造后机组高效安全运行。参考文献：1李穹.循环流化床锅炉SNCR脱硝关键技术开发D.清华大学20132洪燕，李紫龙.“超低”排放技术在我国燃煤电厂的应用J.中国资源综合利用.2016（01）3华卉，柏源.浅议低温SCR催化剂在脱硝系统中对于低负荷运行燃煤机组的影响J.山东化工.2015（24）3