馮丙龍
摘 要:國家的環(huán)保政策以及排放的標準越來越嚴格,因此在火電廠之中大規(guī)模的安裝SCR脫銷裝置非常的重要?;痣姀S煙氣脫銷的裝置對于鍋爐運行有著非常大的影響,如何將其影響降低非常的重要。基于此,本文圍繞火電廠煙氣脫銷裝置對于鍋爐運行造成的影響做出了詳細的分析。
關鍵詞:火電廠 鍋爐運行 煙氣脫銷
引言
火電廠SCR煙氣脫硝裝置用于脫除煙氣中氮氧化物(NOx)。該類技術通過將氨(NH3)作為還原劑噴入煙氣中,使還原劑與煙氣中的NOx發(fā)生還原反應,生成無害的氮氣(N2)和水(H2O),從而達到脫除氮氧化物的目的。SCR脫硝裝置脫硝效率可達90%以上,能滿足嚴格的環(huán)保排放標準。若鍋爐設計煤種燃燒后產生的煙氣中NOx含量較高,SCR煙氣脫硝裝置可保證煙氣脫硝效率,大大降低煙氣NOx排放量。但SCR脫硝裝置對鍋爐安全經濟運行將產生較大的影響
一、SCR脫硝裝置對于鍋爐造成的影響
1、造成煙道系統(tǒng)阻力增加
脫硝系統(tǒng)SCR反應器是布置在省煤器出口以及空預器入口之前的高灰塵區(qū)域之中,因此就會致使整個煙道的阻力變大。SCR脫銷裝置所產生的煙氣阻力主要包含了這幾種:煙氣在煙道之中所產生出的沿程阻力、局部阻力、以及催化劑本身就所包含的阻力。催化劑在反應器之中一般來說是采用的分布層裝置,大多是2+1層。對于反應器之中典型的設計煙氣流速以及標準尺寸的催化劑模建,每一層的催化劑煙氣阻力大多數(shù)都是200pa。
在布置了SCR脫銷裝置以后,會使尾部的煙道增加,這會導致鍋爐的散熱損失更加的嚴重,空預器入口的煙氣溫度也會降低大概5攝氏度左右,從而致使一兩次風溫降低,空預器的冷端煙氣溫度也會降低。
2、SCR反應器催化劑堵塞
催化劑堵塞主要指的是粉塵或者化合物覆蓋在了催化劑的表面,只是活性成分覆蓋或者發(fā)生毛孔堵塞情況發(fā)生。這種現(xiàn)象會直接的阻隔到反應物和催化劑進行接觸,從而導致催化劑的活性降低,主要表現(xiàn)在于飛灰顆粒沉積并且堵塞。[1]
飛灰顆粒沉積堵塞在了催化劑的表面之中,會導致微孔為細小的顆?;蛘呙毠茏饔眠M行結成污垢,從而堵死。這會對于鍋爐的安全運行帶來 非常大的安全隱患。
二、煙氣脫硝裝置對于鍋爐鋼結構造成的影響和對策
在鍋爐后加裝了SCR脫銷系統(tǒng)之后,將會直接的改變掉原來煙氣的流向,因此需要將原省煤器和空預器之間的煙道進行拆除,煙氣從原有的省煤器出口引入到了SCR的反應器之中,然后再從SCR反應器的出口連接入空預器中。新建的煙道是從省煤器的出口接觸以后再朝著爐后方穿出到鍋爐的鋼架上,接著垂直向上,和SCR反應器進口的煙道相接。煙氣是從上到下,然后經過SCR反應器之后進入到空預器中。從SCR反應器出口煙道將會重新的朝著鍋爐方向進行轉彎,最后和空預器的進口進行直接連接。因此,整體來說裝入煙氣脫銷系統(tǒng)以后,會直接的對于鍋爐的鋼結構產生一定的影響,這種影響主要是表現(xiàn)這兩方面上,一下做出了具體的分析。[2]
(1)鍋爐的鋼架斜撐
在一些情況之下,尤其是老機組之中沒有預留出脫銷的建設條件。因此鍋爐的尾部鋼架脫銷的煙道進出口的地方沒有設置斜撐,促使SCR進出煙道不能夠進行,為了能夠避讓出煙道,原斜撐就必須要對其進行重新的修改以及不知,這樣的做法會導致鍋爐鋼架結構發(fā)生一定的變化,因此必須要重新對于鋼結構進行計算。
(2)SCR反應器新增鋼架
在一般情況之下,SCR反應器會直接的放置在于鍋爐后部的送風機房的上部位,因此需要從送風機的上部重新增加新鋼架來支撐SCR反應器。因為鍋爐尾部結構會有著很大的不同,因此用來支撐SCR反應器的鋼架可能會與鍋爐鋼架互相連接,或者和空預器支撐的鋼架進行連接等等。在不同的情況之下,用來支撐SCR反應器的鋼結構設計必須要考慮到鍋爐或者是其他設備鋼架的影響,如果在必要時會出現(xiàn)相連,就應該重新的計算鋼結構。在有條件的情況之下,對于SCR反應器新增鋼架設計成為獨立的結構體系是最為好的方案。
三、對于空預器所造成的影響以及對策
SCR脫銷系統(tǒng)實在空預器之前的位置,煙氣在流入經過SCR反應器以后,是從其進口直接的進入到空預器煙氣測換熱。由于脫銷反應器以及煙道屬于新增的項目,加上脫銷系統(tǒng)屬于負壓的運行,在加裝了SCR脫銷系統(tǒng)之后,引風機的阻力會明顯的增加,空預器的漏風率相應也會直接的增加。在安裝了SCR脫銷系統(tǒng)之后,對于空預器必須要進行改造,其主要的改造內容一下具體描述:
(1)將空預器傳熱從原來的三段布置改造為二段布置。或者是將三段布置的熱鍛加上防磨層。
(2)將空預器的冷段材質改為大通道的波紋板。大通道的波紋板在煙氣的流通方向上面是直通的,不會產生小波紋。因此,煙氣的流通截面比較大,波形也會比較平滑,在對于換熱器的運行之中,相關的煤渣以及灰塵等不會輕易的附著,因此更加的利用清掃。同時,長期的運行壓力損失比較小,送風機等功率也會降低。
(3)采用在鋼板的表面鍍搪瓷的方法可以直接的提高空預器冷段傳熱元件的抗粘附特性。搪瓷元件不僅可以有效的防治低溫進行腐蝕,還因為其表面非常的光滑,所以受熱的原件不會很容易發(fā)生污垢。即使是一些粘污,也非常的便于清掃。[3]
四、對于鍋爐系統(tǒng)安全運行造成的影響和對策
SCR脫銷系統(tǒng)主要是電站新增的設備,SCR脫銷反應器運行的參數(shù)主要包含了:入口煙氣參數(shù),操作參數(shù),性能參數(shù)等等。在入口煙氣參數(shù)之中,主要包含有煙氣的流量,煙氣的溫度等等。出口的煙氣參數(shù)則是包含了氨逃逸等??刂茀?shù)指的是反應器入口的氨的流量。計算參數(shù)則是包含了脫銷的效率以及氨痰摩爾比。
SCR脫銷系統(tǒng)的主要目的是為了能夠去除掉煙氣之中的氨氧化物成分,合適的噴氨量是脫銷效率的保證,噴氨過量的話將會直接的加大氨逃逸的濃度,還會增加硫酸氫氨的生成量,這會很容易導致空預器發(fā)生相關的堵塞,從而加大的機組安全運行的風險。在實現(xiàn)脫銷效率指標的同時,還應該盡量的保證氨逃逸量的降低,這樣才能保證其正常運行。[4]
除此之外,由于SCR反應器里面煙氣的流場分布均勻非常的重要,加上氨逃逸很容易造成硫酸氫氨生成量增加。因此在SCR脫銷系統(tǒng)的運行管理過程之中,必須要定期的趕住到催化劑以及空預器的堵塞情況,這樣才能夠保證整套鍋爐裝置更加連續(xù)穩(wěn)定的運行。
五、結束語
SCR脫銷是鍋爐主設備加裝進爐之后系統(tǒng)以后,要對于鍋爐以及爐后其他的設備的穩(wěn)定運行有著非常重要的影響。首先所進入到了SCR反應器之中的煙氣溫度一定要滿足SCR脫銷催化劑要求。然后,SCR反應器以及所新增的煙道支撐剛結構需要充分的考慮到鍋爐以及爐后設備的鋼結構影響。接著,SCR反應器以及所新增加的煙道支撐剛結構必須要充分的考慮到對于鍋爐以及爐后設備送造成的鋼結構影響。整體來說,脫硝裝置對于鍋爐設備會造成各個方面的直接影響,一定要對其考慮,做好相關的措施。
參考文獻
[1]關曉磊,劉超,王曉旭.電廠煙氣脫硝裝置對鍋爐運行的影響研究[J].科技與企業(yè),2014,(12):374.[2017-09-06].DOI:10.13751/j.cnki.kjyqy.2014.12.720
[2]王霆軒.火電廠煙氣脫硝裝置歸類詳解[J].中國海關,2014,(10):46.[2017-09-06].
[3]景雪暉,高磊,孜克亞爾,李驥.火電廠SCR煙氣脫硝裝置噴氨量優(yōu)化試驗方法的研究[J].鍋爐技術,2017,48(02):70-75.[2017-09-06].
[4]王明軒.某燃煤電廠300MW機組SCR煙氣脫硝裝置結構優(yōu)化和應用研究[D].哈爾濱工業(yè)大學,2014.endprint