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摘要:在我国现代科学技术的不断发展的背景下,各行各业以及每个领域对环境所产生的压力都在日渐提升,环保要求以及强度也随之获得提升,电力企业想长期以来作为整个能源行业的核心,必定会对环境优化以及治理工作具有无法推卸的责任,所以许多电力企业陆续都对燃煤锅炉之中的脱硝改造项目予以了更多的时间以及精力,希望由可以在该领域之中获得新的突破。本文首先对联合脱硝技术进行了概述,其次阐述了联合脱硝技术在燃煤锅炉脱硝改造中的应用,最后说明了联合脱硝技术改造后的运行控制要点以期能为相关人员提供帮助。
关键词:联合脱硝技术;燃煤锅炉;脱硝改造
引言:
我国经济在快速的发展,然而随着经济快速的提高,在环保方面的压力也不断增大。这是个严峻问题,氮氧化物的污染问题越来越受到我国的重视,火电厂大气污染物的新标准制定并公布,标准中规定,氮氧化物排放的浓度必须低于50mg/Nm3,如果要使排放的氮氧化合物降低,就必须安装烟气脱硝系统。
一、联合脱硝技术的相关概述
联合脱销技术是针对氮氧化物生成与危害防治形成的一种工业工艺技术。由氮氧化物组成结构可知,氮氧化物是由氮元素与氧元素组成而成的化合物,包括一氧化氮、一氧化二氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮、五氧化二氮等。通常情况下,除二氧化氮外,多数氮氧化物存在不稳定性,遇热、光等会发生反应转化为二氧化氮。而一氧化氮、二氧化氮是形成酸雨与酸雾的重要来源,对建筑物、人体健康存在重要危害。
而在日常生产生活中,氮氧化物主要来源于化石燃料燃烧、硫酸生产与使用。由氮氧化物生成机理可知,氮氧化物一般可分为热力型氮氧化物、燃料型氮氧化物与快速型氮氧化物三种类型。其中,热力型氮氧化物受温度影响较大,生成于1400℃高温下;燃料型氮氧化物主要来源于燃料燃烧,通常当化石燃料燃烧温度达到600℃~800℃时,即可生成燃料型氮氧化物,也是现阶段造成大气污染的关键因素;快速型氮氧化物含量相对较少,多在产生于氢氧化合物燃烧过程中。在传统燃烧与生产过程中,采用的脱销技术主要是在燃烧前、燃烧中以及燃烧后进行单一管控。其处理效果并不理想,且技术应用相对复杂,处理成本高。对此,采用联合脱销技术进行燃煤锅炉改造,改善单一脱销技术应用存在的不足,已经成为现阶段燃煤锅炉创新发展的客观需求与必然趋势,有利于实现超洁净排放标准的达成。
二、联合脱硝技术在燃煤锅炉脱硝改造中的应用
脱硝改造作为程序较为繁杂,内容相对较多的改造过程,必须在各个领域予以更多的努力,才可以从根本上促使脱硝改造项目得以实现。
(一)燃烧器改造
燃烧器的改造一方面要控制氮氧化物,一方面要把飞灰可燃物的量控制在最低,改造后的锅炉,采用的是煤粉的二次燃烧技术,改造后的燃烧器,经过实验并进行鉴定,锅炉氮氧化物的排放量大幅度降低,额定下的负荷效率也大大提高了。
(二)SNCR脱硝技术的改造
该技术是指在无催化剂条件下,在合适的脱硝反应温度窗口内喷入还原剂(一般为NH3和CO(NH)2)将烟气中的氮氧化物还原为无毒的N2和H2O。主要有还原剂制备和储存系统、还原剂稀释系统、还原剂输送系统、还原剂计量系统、还原剂喷射系统这几个部分组成。该技术占地面积小;投资省,运行费用低;建设周期短,施工简单;脱硝效率:40~60%,有的高达85%。在老机组的改造上运用的比较多。
(三)SCR脱硝改造
在SNCR脱硝改造技术的基础上,还发展出了SCR的脱硝改造技术。受到燃煤锅炉尾端烟道所具有的制约,若想在尾端借助增添旁路烟道的措施对氨区予以设定几乎无法完成,SCR技术主要是对高温状态下的省煤器予以全面的调整以及换代,可以把光管替换成H型鳍片式省煤设备,在原有省煤换热量未出现波动的基础上进一步缩小体积,由此能够为催化剂安装工作节省最多的体积,由此避免浪费。同时需在合适的区间安装纵横可调的稀释氨喷射器,对烟气中的氨进行进一步的补充。
三、联合脱硝技术改造后的运行控制要点
在对燃煤锅炉进行脱硝技术改造后,在实际的设备运行中无疑增加了许多的工作量,这也就为设备的正常运行带来了一定程度上的不稳定因素,对操作人员的日常工作也带来了挑战。在设备运行过程中,要保证锅炉安全稳定的燃烧,同时,还要注意控制NOx的产生量不能超过标准数值。设备运转中,在减少NOx生成量的同时还要注意减少氨气的喷入量,通过燃烧,使SNCR技术和SCR技术充分配合,降低NOx的同时保证锅炉的运行效率。除此外,在设备运行中还要加大监控力度,监察排放指标,当数值濒临临界值或超出临界值時,要及时调整,降低NOx的排放。下面对重点环节进行分析说明:
(一)催化剂寿命
由于催化剂等使用寿命长短受到催化剂活性的影响,且表面活性会随着催化剂的使用而持续降低,催化剂失活主要分为两种:物理失活和化学失活。物理失活主要是指因炉内高温煅烧造成,催化剂内的固体颗粒附着表面造成的失活。化学失活主要指重金属、碱性物质反应造成的催化剂中毒。在实际操作中,由于燃料燃烧造成的飞灰可能会造成催化剂失活。另外,由于飞灰中钙含量较高,炉内的三氧化硫与氧化钙反应,产生硫酸钙,附着在催化剂表面造成催化剂活性降低。
(二)反应温度
当反应器内温度超过催化剂反应最佳温度上限时,副反应加剧,促使反应器内氨气与氧气反应生NO,NO的转化率较低,造成脱硝效率降低。而且,当温度过高时,催化剂的微孔和通道会发生变形,减小有效接触面积,导致催化剂的活性被大幅度降低。当反应器内温度过低时,催化剂的反应受到抑制,导致反应效率持续降低,造成脱硝效果差。因此在运行时要着重控制烟温,避免对催化剂造成影响。
(三)氨逃逸的控制
氨逃逸会造成严重的环境污染,另外氨逃逸后会与烟气中的SO2反应,堵塞空预器。因此,应着重控制喷氨量,并将其作为日常管理控制工作的一部分。要保证氨逃逸表测量结果的准确性,锅炉设备正常运转时,SCR出口中氨逃逸量应不超过3ppm,如果超过,需要减少氨气的喷入量,等逃逸量降到小于3ppm的范围内再进行处理,当锅炉内发生局部喷氨过量时,要及时调整。设备正常运转时,要定期处理SCR入口处的积灰,减少堵塞,当空预器差压、SCR差压增大时,应进行声波或蒸汽除灰,直到差压恢复至正常水平为止。
四、结束语
我国的经济发展速度不断提升的同时,也对环保提出了更高的标准和要求,这就要求锅炉的脱硝必然要进行技术上的改造,这是时代发展的趋势。在实际实施改造过程中,只要利用实施SNCR和SCR联合脱硝技术相互配合,才能达到环保对氮氧化物排放量的要求,改造要根据实际情况,适当应用低氮燃烧器,既能节约成本,又能使改造达到预期的效果,促进了锅炉脱硝改造技术的应用。
参考文献:
[1]谭定健.联合脱硝技术在燃煤锅炉脱硝改造中的应用研究[J].山东工业技术,2019,285(07):46.
[2]武相兵,乔永华.SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中的运用[J].中国化工贸易,2019,011(009):111,113.
[3]倪海波,梁平,刘学炎,等.燃煤工业锅炉烟气脱硝改造技术概述[J].化工管理,2019,No.525(18):135-135.
[4]李彬芳,郑元飘.燃煤工业锅炉烟气脱硝改造技术概述[J].科学与信息化,2019,000(030):P.100-100.
关键词:联合脱硝技术;燃煤锅炉;脱硝改造
引言:
我国经济在快速的发展,然而随着经济快速的提高,在环保方面的压力也不断增大。这是个严峻问题,氮氧化物的污染问题越来越受到我国的重视,火电厂大气污染物的新标准制定并公布,标准中规定,氮氧化物排放的浓度必须低于50mg/Nm3,如果要使排放的氮氧化合物降低,就必须安装烟气脱硝系统。
一、联合脱硝技术的相关概述
联合脱销技术是针对氮氧化物生成与危害防治形成的一种工业工艺技术。由氮氧化物组成结构可知,氮氧化物是由氮元素与氧元素组成而成的化合物,包括一氧化氮、一氧化二氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮、五氧化二氮等。通常情况下,除二氧化氮外,多数氮氧化物存在不稳定性,遇热、光等会发生反应转化为二氧化氮。而一氧化氮、二氧化氮是形成酸雨与酸雾的重要来源,对建筑物、人体健康存在重要危害。
而在日常生产生活中,氮氧化物主要来源于化石燃料燃烧、硫酸生产与使用。由氮氧化物生成机理可知,氮氧化物一般可分为热力型氮氧化物、燃料型氮氧化物与快速型氮氧化物三种类型。其中,热力型氮氧化物受温度影响较大,生成于1400℃高温下;燃料型氮氧化物主要来源于燃料燃烧,通常当化石燃料燃烧温度达到600℃~800℃时,即可生成燃料型氮氧化物,也是现阶段造成大气污染的关键因素;快速型氮氧化物含量相对较少,多在产生于氢氧化合物燃烧过程中。在传统燃烧与生产过程中,采用的脱销技术主要是在燃烧前、燃烧中以及燃烧后进行单一管控。其处理效果并不理想,且技术应用相对复杂,处理成本高。对此,采用联合脱销技术进行燃煤锅炉改造,改善单一脱销技术应用存在的不足,已经成为现阶段燃煤锅炉创新发展的客观需求与必然趋势,有利于实现超洁净排放标准的达成。
二、联合脱硝技术在燃煤锅炉脱硝改造中的应用
脱硝改造作为程序较为繁杂,内容相对较多的改造过程,必须在各个领域予以更多的努力,才可以从根本上促使脱硝改造项目得以实现。
(一)燃烧器改造
燃烧器的改造一方面要控制氮氧化物,一方面要把飞灰可燃物的量控制在最低,改造后的锅炉,采用的是煤粉的二次燃烧技术,改造后的燃烧器,经过实验并进行鉴定,锅炉氮氧化物的排放量大幅度降低,额定下的负荷效率也大大提高了。
(二)SNCR脱硝技术的改造
该技术是指在无催化剂条件下,在合适的脱硝反应温度窗口内喷入还原剂(一般为NH3和CO(NH)2)将烟气中的氮氧化物还原为无毒的N2和H2O。主要有还原剂制备和储存系统、还原剂稀释系统、还原剂输送系统、还原剂计量系统、还原剂喷射系统这几个部分组成。该技术占地面积小;投资省,运行费用低;建设周期短,施工简单;脱硝效率:40~60%,有的高达85%。在老机组的改造上运用的比较多。
(三)SCR脱硝改造
在SNCR脱硝改造技术的基础上,还发展出了SCR的脱硝改造技术。受到燃煤锅炉尾端烟道所具有的制约,若想在尾端借助增添旁路烟道的措施对氨区予以设定几乎无法完成,SCR技术主要是对高温状态下的省煤器予以全面的调整以及换代,可以把光管替换成H型鳍片式省煤设备,在原有省煤换热量未出现波动的基础上进一步缩小体积,由此能够为催化剂安装工作节省最多的体积,由此避免浪费。同时需在合适的区间安装纵横可调的稀释氨喷射器,对烟气中的氨进行进一步的补充。
三、联合脱硝技术改造后的运行控制要点
在对燃煤锅炉进行脱硝技术改造后,在实际的设备运行中无疑增加了许多的工作量,这也就为设备的正常运行带来了一定程度上的不稳定因素,对操作人员的日常工作也带来了挑战。在设备运行过程中,要保证锅炉安全稳定的燃烧,同时,还要注意控制NOx的产生量不能超过标准数值。设备运转中,在减少NOx生成量的同时还要注意减少氨气的喷入量,通过燃烧,使SNCR技术和SCR技术充分配合,降低NOx的同时保证锅炉的运行效率。除此外,在设备运行中还要加大监控力度,监察排放指标,当数值濒临临界值或超出临界值時,要及时调整,降低NOx的排放。下面对重点环节进行分析说明:
(一)催化剂寿命
由于催化剂等使用寿命长短受到催化剂活性的影响,且表面活性会随着催化剂的使用而持续降低,催化剂失活主要分为两种:物理失活和化学失活。物理失活主要是指因炉内高温煅烧造成,催化剂内的固体颗粒附着表面造成的失活。化学失活主要指重金属、碱性物质反应造成的催化剂中毒。在实际操作中,由于燃料燃烧造成的飞灰可能会造成催化剂失活。另外,由于飞灰中钙含量较高,炉内的三氧化硫与氧化钙反应,产生硫酸钙,附着在催化剂表面造成催化剂活性降低。
(二)反应温度
当反应器内温度超过催化剂反应最佳温度上限时,副反应加剧,促使反应器内氨气与氧气反应生NO,NO的转化率较低,造成脱硝效率降低。而且,当温度过高时,催化剂的微孔和通道会发生变形,减小有效接触面积,导致催化剂的活性被大幅度降低。当反应器内温度过低时,催化剂的反应受到抑制,导致反应效率持续降低,造成脱硝效果差。因此在运行时要着重控制烟温,避免对催化剂造成影响。
(三)氨逃逸的控制
氨逃逸会造成严重的环境污染,另外氨逃逸后会与烟气中的SO2反应,堵塞空预器。因此,应着重控制喷氨量,并将其作为日常管理控制工作的一部分。要保证氨逃逸表测量结果的准确性,锅炉设备正常运转时,SCR出口中氨逃逸量应不超过3ppm,如果超过,需要减少氨气的喷入量,等逃逸量降到小于3ppm的范围内再进行处理,当锅炉内发生局部喷氨过量时,要及时调整。设备正常运转时,要定期处理SCR入口处的积灰,减少堵塞,当空预器差压、SCR差压增大时,应进行声波或蒸汽除灰,直到差压恢复至正常水平为止。
四、结束语
我国的经济发展速度不断提升的同时,也对环保提出了更高的标准和要求,这就要求锅炉的脱硝必然要进行技术上的改造,这是时代发展的趋势。在实际实施改造过程中,只要利用实施SNCR和SCR联合脱硝技术相互配合,才能达到环保对氮氧化物排放量的要求,改造要根据实际情况,适当应用低氮燃烧器,既能节约成本,又能使改造达到预期的效果,促进了锅炉脱硝改造技术的应用。
参考文献:
[1]谭定健.联合脱硝技术在燃煤锅炉脱硝改造中的应用研究[J].山东工业技术,2019,285(07):46.
[2]武相兵,乔永华.SNCR+SCR联合脱硝技术在循环流化床锅炉超低排放改造中的运用[J].中国化工贸易,2019,011(009):111,113.
[3]倪海波,梁平,刘学炎,等.燃煤工业锅炉烟气脱硝改造技术概述[J].化工管理,2019,No.525(18):135-135.
[4]李彬芳,郑元飘.燃煤工业锅炉烟气脱硝改造技术概述[J].科学与信息化,2019,000(030):P.100-100.