中小機(jī)組尾部脫硝改造方案分析

(虹焱熱電公司，黑龍江 雙鴨山 155100)

中小機(jī)組尾部脫硝改造方案分析

宋海民

(虹焱熱電公司，黑龍江 雙鴨山 155100)

對中小機(jī)組鍋爐尾部脫硝方案進(jìn)行分析和比較，闡述三種尾部脫硝技術(shù)的技術(shù)特點和適應(yīng)性。

選擇性非催化還原技術(shù)SNCR；選擇性催化還原技術(shù)SCR；SNCR和SCR的組合技術(shù)

0 引 言

中小機(jī)組220～410 t/h等級的老機(jī)組，尤其是石化行業(yè)的機(jī)組，為了滿足國家規(guī)定NOx的排放值，必須對鍋爐尾部進(jìn)行脫硝改造，脫硝改造的方案煙氣脫硝技術(shù)，其中包括選擇性非催化還原技術(shù)(Selective Non-Catalytic Reduction，簡稱SNCR)、選擇性催化還原技術(shù)(Selective Catalytic Reduction，簡稱SCR)、和SNCR和SCR的組合技術(shù)，以上三種脫硝技術(shù)如何選擇，具體要根據(jù)機(jī)組的自身特點和脫硝技術(shù)的特點綜合選擇。

1 脫硝工藝方案進(jìn)行綜合比較

下面針對當(dāng)前技術(shù)成熟且工業(yè)應(yīng)用較廣泛的二次脫硝技術(shù)進(jìn)行比較主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、節(jié)能、環(huán)保、安全等方面，對各種脫硝工藝方案進(jìn)行綜合比較，見表1。

表1 脫硝工藝方案綜合比較

根據(jù)上述幾種煙氣脫硝技術(shù)的分析比較，選擇性非催化還原脫硝法(SNCR)脫硝效率一般低于50%，而且運(yùn)行中有許多不可控因素，運(yùn)行可靠性和靈活性較差，氨逃逸率高。

選擇性催化還原法(SCR)脫硝效率高達(dá)90%以上，是全世界技術(shù)最成熟，應(yīng)用最廣泛的脫硝工藝，其負(fù)荷適應(yīng)性強(qiáng)，脫硝效率最高，易于控制，靈活可靠。

根據(jù)以上的技術(shù)特點，對于不同燃燒方式的鍋爐要具體選擇。

2 中小型流化床鍋爐尾部脫硝的選擇

SNCR脫硝窗口溫度在850～1 000 ℃之間，對于循環(huán)流化床鍋爐其脫硝效率在50%～60%左右，燃燒不同的煤質(zhì)，一般中小型循環(huán)流化床機(jī)組原始排放NOx在200～240 mg/NM3之間，循環(huán)流化床爐膛出口煙溫在900 ℃左右，負(fù)荷變化對此煙氣窗口的影響比較小，適合SNCR技術(shù)，且能夠獲得較高的效率，大多數(shù)機(jī)組將脫硝窗口選擇在鍋爐爐膛出口分離器入口處。此處煙氣窗口煙氣動力流場均勻，溫度場穩(wěn)定，為脫硝提供很好的反應(yīng)條件，故一般循環(huán)流化床鍋爐選用SNCR技術(shù)即滿足要求。

但對于一些煤質(zhì)比較差的矸石、無煙煤等NOx排放值比較高的循環(huán)流化床鍋爐鍋爐，要選擇尾部SCR+SNCR技術(shù)才能滿足排放值的要求， 即在鍋爐的尾部適合脫硝的窗口溫度范圍增加一層SCR，進(jìn)入SCR脫硝裝置的煙氣溫度，在350～400 ℃之間，一般選擇尾部兩級省煤器之間的位置比較合理，對尾部省煤器進(jìn)行改造，預(yù)留一層SCR的空間，兩個技術(shù)相結(jié)合達(dá)到比較好的脫硝效果。

3 中小型煤粉鍋爐尾部脫硝的選擇

催化還原法(SCR)一般用于煤粉鍋爐，由于煤粉鍋爐的NOx原始排放值比較高，一般在400～600 mg/NM3之間，要采用脫硝效率比較高的SCR技術(shù)，分兩種情況，一種采用爐外外置式式脫硝裝置，即脫硝裝置在鍋爐尾部重新設(shè)置鋼構(gòu)架，脫硝窗口在350～400 ℃之間，一般煙氣在高溫空氣預(yù)熱器出口引出進(jìn)入脫硝裝置，在從脫硝裝置的下部引回高溫空預(yù)器，另一種如果鍋爐尾部外部沒有空間，脫硝反應(yīng)器需要放到爐內(nèi)，則完全采用SCR不適合，因為爐內(nèi)尾部沒有空間可以布置SCR反應(yīng)器，則需要采用尾部SCR+SNCR技術(shù)。即在鍋爐過熱器區(qū)和爐膛上部布置多層SNCR噴槍，在鍋爐尾部高溫空預(yù)器下布置一到兩層SCR的反應(yīng)器，來達(dá)到脫硝的要求，一般鍋爐的尾部高溫空氣預(yù)熱器和省煤器均需要移位和改造。

4 結(jié)束語

綜上所述，不同脫硝裝置的對煙氣的要求不同，對鍋爐尾部受熱面的影響不同，進(jìn)入SCR脫硝裝置的煙氣溫度一般在350～400 ℃之間，進(jìn)入SNCR煙氣溫度一般在850～1 000 ℃之間，尾部鍋爐脫硝改造也要根據(jù)鍋爐的爐型的情況，不同的爐型還要根據(jù)尾部外部場地的情況而定，現(xiàn)有大多數(shù)220～410 t/h工程，流化床鍋爐采用SNCR技術(shù)，煤粉鍋爐由于原建設(shè)尾部空間狹小，一般采用SCR+SNCR技術(shù)滿足鍋爐脫硝的要求。

[1] 吳阿峰，李明偉，黃 濤，等著：煙氣脫硝技術(shù)及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J].中國電力，2006，(11).

[2] 錢 進(jìn)，王 冠.路面基層中粉煤灰SO3含量超標(biāo)的危害及防治對策[J].森林工程，2012(3)：51-53.

[3] Wu A-feng, Limingwei ,Huangtao.Several practical flue gas de-NOx technologies and techno-economic analysis.ELECTRIC POWER.

AnalysisofSmallandMedium-sizedUnitsTailDenitrationRetrofitScheme

SONG Hai-min

(HongYanThermoElectronCorporation,Shuangyashan155100,China)

The tail of small and medium-sized boiler denitrification schemes are analyzed and compared, describes the technical characteristics and adaptability of three kinds of tail denitration technology.

Non catalytic reduction technology SNCR; Selective catalytic reduction of SCR; SNCR and SCR combination technology of selective.

10.3969/j.issn.1009-3230.2014.003.009

2013-12-18

：2014-02-11

宋海民(1964-)，男，1986年畢業(yè)于東北電力學(xué)院熱能工程專業(yè)，現(xiàn)為高級工程師。

TM611.3

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：1009-3230(2014)03-0036-03