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超低排放实行之后,烟气脱硝如何处理?
销售经理孔经理咨询热线:18888368287时间:2019-04-08 13:59浏览次数:

超低排放实行之后,烟气脱硝如何处理?
2014年5月国家发布了《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2014),随后各地政府也纷纷出台了锅炉低氮改造政策。因此,必须考虑对烟气中NOx进行脱除以达到排放标准要求。锅炉NOx排放控制技术可分为一次燃烧控制和二次烟气净化(烟气脱硝装置)。当采取一次燃烧控制措施仍不能满足排放标准时,就要在锅炉尾部烟道安装烟气脱硝装置。二次控制措施是在燃烧过程结束后,在锅炉尾部烟道进行的烟气净化处理过程,即通过烟气脱硝装置,将炉内燃烧过程中形成的NOx还原成N2

 

目前,烟气脱硝主流技术是选择性催化还原(SCR)法和选择性非催化还原(SNCR)法,其中SCR法得到了广泛应用,其脱硝效率可达90%以上,能满足严格的环保排放标准,但SCR脱硝装置对锅炉安全经济运行将产生较大的影响
 

一、SCR法脱硝对锅炉运行的影响

 

1对锅炉效率的影响

 

1)热量损失

安装SCR脱硝系统后锅炉的热量损失主要是烟气通过脱硝系统后烟温会降低6℃左右,对锅炉效率将会产生一定的影响。

 

2)空预器换热元件堵塞,排烟温度升高

 

氨气和三氧化硫反应生成硫酸氢氨。硫酸氢氨在温度180~200℃的环境中呈“鼻涕”状的粘性物,因此在空预器高温段和低温段处烟气中的灰尘容易和硫酸氢氨一起粘附在空预器换热面上,使空预器换热元件脏污,空预器的换热效果,使排烟温度升高,锅炉效率降低。

3)空预器漏风率增大

烟气通过SCR脱硝系统以后的压降将增加500Pa左右,为了使炉膛内部压力平衡,吸风机的出力将有所增加,从而导致空预器内部烟气压力降低,使空预器风/烟压差增大,导致空预器漏风率增加,锅炉效率降低。

 

2对烟道阻力的影响

 

SCR脱硝装置使烟气阻力增加500Pa左右,而且对蜂窝式催化剂容积积灰堵塞,且随着运行时间的增长,催化剂堵塞程度也越严重,将导致吸风机的电耗增加,现在设计的SCR脱硝系统均不设计旁路系统,如果催化剂堵塞严重,将直接影响锅炉的安全、稳定运行。

 

3对空预器的影响

 

相比较来说,SCR脱硝装置对空预器的影响更为突出。主要原因是硫酸氢氨的腐蚀性和黏结性。硫酸氢氨与灰尘一起粘附在空预器的换热元件上,不仅降低换热效果,还将会在空预器的低温段产生低温腐蚀,同时造成空预器的积灰。SCR脱硝装置氨逃逸率一般设计为>3ppm,逃逸率超过设计值时将会造成大量的硫酸氢氨生成,致使空预器严重堵塞,这将造成吸风机电耗增加,一次风机母管压力波动大等情况。
 

二、应采取的措施
 
1、 减少SCR脱硝催化剂积灰情况

 

烟气中灰尘的含量与燃料的成分、燃烧调整有很大关系,但影响脱硝催化剂积灰的因素还与疏灰系统运行情况、脱硝装置所安装的吹灰器有关。疏灰系统不能正常工作,将会使大量的灰尘带入脱硝上层催化剂,即便加强脱硝系统吹灰仍不能避免蜂窝状催化剂的堵塞。

 

用于脱硝裝置的吹灰器有声波和蒸汽吹灰两种方式,声波吹灰器在灰量较小时效果较为明显,并能彻底吹除边角的积灰。但灰量较大时耙式蒸汽吹灰器能起到很好的作用。当在投入蒸汽吹灰时,一定要充分的疏水,否则会造成灰尘结块堵塞催化剂或对催化剂造成水蚀,影响催化剂的使用寿命。

 

脱硝烟道入口导流板应设计为流线机翼型并尽可能偏向于炉前方向,这样可有效改善烟气分布流场,阻止较大灰分颗粒被烟气携带到催化剂窝孔中造成催化剂蜂窝孔堵塞。

 

2、空预器传热元件及冲洗改造

 

安装SCR脱硝工艺的空预器在防止起低温段席蚀、积灰堵塞和清洗方面需要进行特殊设计。

 

为防止由于空预器脏污使传热效果降低,或空预器堵塞导致被迫停炉事件的发生,空预器低温段传热元件应采用搪瓷表面传热元件。一方面是搪瓷表面可以隔离蚀物与金属接触,其表面光洁,易于清洗;另一方面是搪瓷层稳定性好,耐磨损,使用寿命长。

 

为避免锅炉运行期间由于出现空预器严重堵塞而被迫停炉事件的发生,在空预器吹灰器选型时不妨可以考虑采用双介质吹灰器(蒸汽和水),实现对空预器在线水冲选。正常运行时采用蒸汽定期吹灰,空预器堵塞严重时采用高压水冲洗。

3、加强吹灰,定期对空顿器进行中洗

 

SCR脱硝系统在运行过程中,催化剂和空预器积灰堵塞是在所难免的,必须加强SCR反应器区域和空预器的吹灰,尤其应加强空预器低温段的吹灰。发现烟道阻力增大时,及时对催化剂进行青理,发现空预器进、出口差压增大,应及时用水冲洗。

 

4、控制氯选逸率

 

为减少脱硝装置运行时对锅炉的影响,控制硫酸氢氨的生成量就显得尤为重要。生成硫酸氢氨的反应速率主要与温度、烟气中氨气、SO3及水含量有关。对于实际运行的火电机组,锅炉烟气中SO3及水的含里无法控制。因此,必须严格控制氨的逃逸率。

 

1) 严格控制氨的喷入量,防止氨气过量而造成氨逃逸,正常情况下应控制氨逃逸不超过3ppm。

 

2)保持催化剂的活性。SCR脱硝催化剂的寿命一般在5~6年,因此SCR脱硝装置运行一段时间后,催化剂活性会逐新衰减,脱硝效率将会降低,氨逃逸率将会增加。SCR脱硝装置设计均为2+1方式,当脱硝效率达不到设计值或不能满足国家环保排放要求时,为确保锅炉的安全运行,就必须对催化剂进行清洗或安装备用层催化剂。

三、结语

 

锅炉在安装SCR脱硝装置之后,会引起烟道阻力增大、空预器等设备的设计、选型时要采取针对性的措施,以降低SCR脱硝系统对锅炉的影响。同时,运行中必须加强吹灰,严格控制氨逃逸量,以确保锅炉的安全、稳定运行。

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