燃煤電廠SCR煙氣脫硝改造工程關(guān)鍵技術(shù)的探究
摘要:燃煤電廠會造成巨大的環(huán)境污染,脫硝改造是減少燃煤電廠環(huán)境污染問題的關(guān)鍵,F(xiàn)階段基于SCR煙氣脫硝改造技術(shù)應(yīng)用以集中投運(yùn)的方式進(jìn)行,基于脫硝改造技術(shù)研究,需科學(xué)選擇催化劑類型,對反應(yīng)器灰斗進(jìn)行設(shè)置。針對燃煤電廠煙氣脫硝現(xiàn)狀,闡述了SCR脫硝改造的關(guān)鍵技術(shù),并提出了相關(guān)措施。
在生態(tài)環(huán)保理念下,燃煤電廠脫硝改造具有重要社會價值。我國在2013年后進(jìn)入到脫硝改造集中投運(yùn)期,而國內(nèi)的改造技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)尚未完全統(tǒng)一,多種形式的材料、設(shè)備導(dǎo)致市場混亂,未能適應(yīng)最終的環(huán)保效益。在性能參數(shù)保障基礎(chǔ)上,對脫硝工程進(jìn)行改造,需從催化劑、流廠設(shè)計、反應(yīng)器設(shè)計角度出發(fā),對省煤器進(jìn)、預(yù)熱器、引風(fēng)機(jī)等進(jìn)行改造。
1參數(shù)性能基礎(chǔ)保障
基于改造技術(shù)應(yīng)用,在設(shè)計環(huán)節(jié)需對以下幾點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行控制。首先,煤質(zhì)對脫硝改造具有直接影響,煤質(zhì)中的硫含量、灰含量需適中。其次,在脫硝改造工程中,需對入口處的煙氣參數(shù)進(jìn)行明確,基本保證值需維持在75mg/m3上下,即使工程中不存在燃燒改造機(jī)組,需留取適當(dāng)?shù)漠?dāng)裕量。最后,基于脫硝改造,需對性能保證值進(jìn)行明確,SO2轉(zhuǎn)化率需小于0.75%。
2SCR煙氣脫硝改造關(guān)鍵技術(shù)
2.1催化劑類型選擇
在SCR系統(tǒng)中,催化劑是影響脫硝質(zhì)量的核心,催化劑成分、參數(shù)對脫硝量具有直接影響。就目前而言,SCR系統(tǒng)應(yīng)用催化劑類型為以下三種、分別為波紋板使、蜂窩板式、平板式,每種催化劑適用環(huán)境也大不相同;谝陨先N類型的脫硝改造,針對煙氣、灰塵較多的脫硝系統(tǒng),需將催化劑磨損程度進(jìn)行特殊考慮,結(jié)合不同類型催化劑的煙氣流通速率,適當(dāng)?shù)奶岣叽呋瘎┑暮穸龋呋瘎┣岸擞不L度盡可能大于2cm以上。在高煙條件下,催化劑內(nèi)壁過薄,會影響最終的脫硝效果,很有可能會導(dǎo)致脫硝過程中出現(xiàn)催化劑斷裂情況。
2.2流場設(shè)計關(guān)鍵
基于脫硝裝置改造角度分析,采取結(jié)構(gòu)性優(yōu)化方式。通過改變催化劑入口截面方式,改變原有的氣體流通速度,系統(tǒng)反應(yīng)物進(jìn)行均勻分布,F(xiàn)階段,很多脫硝系統(tǒng)設(shè)計效率與實際效率不同,甚至?xí)䦟?dǎo)致氨逃逸濃度過高,原因在于流場分布不均勻;跀(shù)值流場模擬分析實驗,改造脫硝空間具有限制性,在省煤器入口區(qū)域、出口區(qū)域布置比較緊湊的煙道,增加流場的彎道,保障裝置最終的均勻性。工程改造與常規(guī)流場分析,應(yīng)對流場條件需求,氣流速、煙溫、氨氮摩爾比、煙氣入射角度數(shù)值均需要滿足脫硝特殊條件。
2.3反應(yīng)器入口灰斗改造
大多數(shù)燃煤機(jī)組會產(chǎn)生大量的灰分,很多機(jī)組以無旁路系統(tǒng)為核心;诿撓踬|(zhì)量因素考慮,吹灰器、反應(yīng)器需滿足灰斗設(shè)置要求,減少飛灰對脫硝效率影響,F(xiàn)階段,主要應(yīng)用的吹灰方式有兩種,分別為聲波、蒸汽吹灰,蒸汽吹灰會增加空氣濕度,聲波吹灰會減弱結(jié)合度;诖,在吹灰器選擇上,可將聲波、蒸汽聯(lián)合,達(dá)到良好的吹灰效果。在SCR工程中,很多機(jī)組應(yīng)用簡化系統(tǒng)的方式,降低空間限制,但會導(dǎo)致反應(yīng)器入口部位堆積大量煙灰,通過灰斗設(shè)計,可保護(hù)催化劑,提高脫硝反應(yīng)效率。
2.4配套設(shè)備改造
以上改造技術(shù)均是外部改造方法,基于反應(yīng)器部分構(gòu)件的改造,以配套裝置改造的方法,提高煙氣脫硝質(zhì)量。首先,基于省煤器的工程改造技術(shù),脫硝環(huán)境煙氣溫度在380℃上下,很多機(jī)組為了規(guī)避煙溫運(yùn)行過低問題,對省煤器配置改造優(yōu)化,通過旁路設(shè)計方式,應(yīng)用分級省煤器布置方式。但是,省煤器改造會涉及到設(shè)備的重要部位,甚至?xí)绊懨撓醯姆(wěn)定性,導(dǎo)致脫硝成本增加;谑∶浩鞲脑靻栴},結(jié)合鍋爐燃燒狀況進(jìn)行調(diào)整,在改造過程中對噴氨溫度、鍋爐負(fù)荷狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整,在此技術(shù)上對省煤器進(jìn)行改造。其次,基于SCR煙氣脫硫改造工程,需給予空氣預(yù)熱器高度重視,由于脫硝系統(tǒng)在改造之后,煙氣反應(yīng)之后會形成新的物質(zhì),是一種結(jié)合狀的NH4HSO4凝結(jié)物。系統(tǒng)中凝結(jié)物溫度在175℃左右;诖,系統(tǒng)空氣預(yù)熱器處于低溫狀態(tài)。所以,在配套設(shè)備改造過程中,以熱元件置換的方式進(jìn)行改造,保障煙氣的參數(shù)與脫硝工程具有一致性;诨剞D(zhuǎn)式的空氣預(yù)熱器,可用過改造、優(yōu)化轉(zhuǎn)子的方法,增加轉(zhuǎn)子的重量,并對元件的位置進(jìn)行重新校對,對空氣預(yù)熱器進(jìn)行配套改造。最后,基于SCR脫硝裝置的應(yīng)用,引風(fēng)機(jī)會對脫硝煙道阻力產(chǎn)生影響,導(dǎo)致反應(yīng)器阻力嚴(yán)重增加,以“2+1”催化劑應(yīng)用方式增加脫硝系統(tǒng)阻力,會將強(qiáng)度控制在1200pa左右;赟CR裝置運(yùn)行狀況,對引風(fēng)機(jī)阻力等參數(shù)進(jìn)行重新計算,并對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造。改造內(nèi)容為引風(fēng)機(jī)的裕量、機(jī)組常態(tài)負(fù)荷、變壓器裕量,并結(jié)合煙道的優(yōu)化,減少引風(fēng)機(jī)阻力,提高設(shè)備的引風(fēng)機(jī)運(yùn)行效果。
SCR煙氣脫硝改造還存在一定的問題,在脫硝率上還具有一定的弊端。針對現(xiàn)階段脫硝運(yùn)行的現(xiàn)狀分析,需重點(diǎn)考慮設(shè)備的參數(shù)性能,對各項催化劑材料進(jìn)行優(yōu)化配置,并結(jié)合配套改造技術(shù),提高SCR煙氣脫硝改造質(zhì)量。有關(guān)部門必須加強(qiáng)改造技術(shù)研究,有效提高煙氣脫硝改造質(zhì)量,以及燃煤電廠的環(huán)境污染。
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