(国能成安生物发电有限公司 河北邯郸 056700)
摘要:氮氧化物是一种污染物,其排放对环境、气候和人类健康的影响越来越大,已成为一个紧迫的问题。燃煤电厂的氮氧化物是主要的排放源。为了解决电站锅炉NOx排放对环境的污染问题,开发了多种NOx排放控制技术,其中SNCR/SCR是一种非常有效的方法。410 / h锅炉改用新燃料后入燃烧装置的早期氮氧化物减排,以满足额外注入锅炉的氮氧化物排放的目标,SNCR / SCR烟气脱氮结合、锅炉排放的氮氧化物应减少到50毫克/立方米以下,氨泄漏小于5ppm。
关键词:选择性非催化还原;选择性催化还原;调整;脱硝率;运行;
前言
联合SNCR / SCR脱硝在410 t / h锅炉中的应用,测试调整后的锅炉在不同工作条件下,不同的组合,对整个锅炉脱硝效率的影响,通过分析现场试验的锅炉在不同条件下的脱硝最好,最后实现了锅炉脱硝系统的经济高效运行。
1 背景介绍
(1)能源和环境对于人类的生存和发展,在全球发展的两大问题,随着增长和人民生活水平的改善,全球能源开发越来越大、越来越特别是在过去十年的快速增长、能源消耗、环境影响和压力达到了前所未有的水平。人类经济形式严峻,重新审视自己的作为,“先污染后治理”的传统模式己不再适应当今和未来发展的要求,污染处理后不再满足当前和今后的发展要求,需要找到一个人口、经济、社会、环境和资源可持续发展的道路上。目前,世界上四大公害——大气烟尘、酸雨、全球变暖和臭氧层破坏——都与能源的不合理生产和使用直接相关。随着经济的快速发展,上述四种滋扰严重影响了人类的生活条件。为了实现可持续发展,能源的生产和使用必须与环境相适应。(2)NOx的污染危害。氮氧化物是燃烧化石燃料产生的主要有害物质之一。氮氧化物主要是NO、NO2、 N2O3, N2O4, N2O等等。天然气、重油和煤等天然化石燃料占燃烧产生的氮氧化物的90%,其余为N02。NOx排放量的增加和大气中NOx浓度的增加将从根本上造成空气污染。大气氧化加剧将造成一系列城市和区域环境问题,对人类健康和生态环境构成重大威胁。在氮氧化物中,NO2是对人类健康最危险的;它的毒性是NO的四倍,可能导致肺损伤,甚至肺水肿。慢性中毒可导致气管和肺的有机损伤;吸入NO会导致退行性血红蛋白的形成,影响中枢神经系统。一氧化二氮,更严重破坏大气臭氧层更直接的氮氧化物,及其在大气中的浓度为0.31 PPM。其他温室气体的如一氧化氮,氯氟烃(cfcs),甲烷也发挥着“重要”作用,导致全球气候变化和平流层臭氧损耗,目前正受到特别关注。(3)我国目前的NOx排放状况。作为中国能源利用和酸沉降研究的一部分,初步估算了中国氮氧化物排放总量以及二氧化硫和温室气体排放总量。NOx污染主要来自煤和石油等化石燃料生产过程中产生的燃烧产物(包括机动车和所有内燃机燃烧产生的NOx);第二种是来自生产或使用硝酸的工厂的废气。在NOx排放方面,排放因子受炉型、燃烧条件、燃料和工艺等诸多因素的影响。
2 关于SNCR/SCR联合脱硝对锅炉的影响
2.1 对冷灰斗的影响
锅炉有两个冷灰斗,灰渣通过灰渣掘土机,灰渣破碎机进入灰渣槽,进入灰渣喷雾池,通过灰渣泵进入脱水仓库,经过脱水进入灰场。结合SNCR/SCR和脱硝系统1a运行数日后发现,炉渣附近有很强的氨臭味,冷灰罐和密封水的接口处有大量的灰。另外,由于灰渣是再利用的,补充水是再利用的水和一部分工业用水,因此在密封水中尿素溶液的浓度逐渐增加,氨臭变强,H1也变重。根据冷灰鼓和密封水接触面中的灰沉积的相分析,灰沉积的主要成分为CaSO4。及Ca (SO4)( H2O2)。粉煤灰灰和地方之间的冲突增加烟温度下降,烟雾中二氧化硫和曹的反应提供了重要条件,进一步生成等,(灰等增加,等低水溶性的形成,大量的结晶,结晶,表面的增加冷灰斗冷灰斗的粘膜表面的能力,更多的沉重,要知道,最终,冷灰斗山完全密封,锅炉渣功能失效。
2.2 对水冷壁的影响
SNCR/SCR联合系统连续运行6个月后,SNCR壁面气动喷雾器下的水冷壁管位置出现泄漏,影响锅炉生产安全。漏水的水冷壁管表面有不规则的外壳或椭圆形的溃烂坑,但没有腐蚀产物的堆积,表面光滑。SNCR壁式喷枪的推进和收缩主要由配备的步进电机控制。为了防止水冷壁水口坍塌,在水冷壁水平面上设计了水口。壁挂式喷头的喷雾孔通风水平放置,即喷雾角垂直向上旋转的烟雾。由于发动机重量较大,壁挂式喷管的重心向发动机一侧,使得壁挂式喷管有轻微的向上推力。如果喷嘴出口附近有液滴,在重力作用下,液滴会沿喷嘴外壁回流,最终流到喷嘴下方冷壁管的表面。喷枪的表面温度远低于高温烟气的表面温度。液滴蒸发相对缓慢,当它们慢慢积累成大液滴时,它们被重力沿管壁排出,导致液滴进入水冷管的管壁。
2.3 对空气前体的影响
锅炉配有垂直空气管预热器,分为两层,与节能器交叉。顶部有一个时间,底部有三个时间。经过连续运行除尘,SNCR / SCR系统已纳入该系统时,空气预热器的关闭了检查时,发现附近有烟雾的外墙,部分空气预热器的腐蚀很严重的腐蚀问题,而远离外墙的腐蚀程度是合适的。对管段内壁水垢样品的分析表明,水垢样品主要含有硫酸盐、硝酸盐、氯离子、铜离子、铁离子、钙离子和铵离子。硫酸氢铵是固体粉末干燥温度下空气预热器的运行,没有谁比空气预热器影响不大,但却非常粘稠且容易沉积在冷端空气预热器,所以有全团的铵离子的样本。硫酸盐含量最高的是大样本,约为59%。严重腐蚀的区域位于护套壁附近。由于散热效应,该区域的温度较低,是空预热器(进气侧)的冷端,因此更容易发生低温腐蚀。一方面,酸性露点温度随SO3含量的增加而升高;另一方面,当SNCR/SCR系统投入使用时,由于水蒸气的增加,水蒸气的分压会增加,这也会导致烟气中酸性露点的增加。大量硫酸盐和亚硫酸盐的形成使灰分的积累复杂化,灰分与管壁发生反应,形成硫酸铁和亚硫酸盐,导致管壁腐蚀。
2.4 对飞灰的影响
一部分逸出的NH3与烟气一起进入大气,另一部分与烟气中的SO2、SO3和HCl反应形成铵盐,吸附在粉煤灰上。粉煤灰的质量没有规定其氨含量。粉煤灰中氨的含量对粉煤灰的质量没有影响。在室温下,粉煤灰中的铵盐相对稳定。粉煤灰存在于高温或高pH值的碱性溶液中,铵盐分解并释放氨。混凝土的生产是在高pH值的碱性环境中进行的。如果粉煤灰中的氨浓度过高,在混凝土过程中会释放出过量的氨,污染环境。结果表明,粉煤灰氨氮浓度应低于200ug/g,以确保粉煤灰不会对混凝土行业造成重大污染。每个负载条件下NH3的浓度5ml / m3、烟雾浓度和粉煤灰30至160μg / g, NH3的浓度、粉煤灰氨氨烟气中正是黄金15 - 30倍,如粉煤灰吸附、NH、粉煤灰A1 P, K。如果浓度和S烟雾和空气湿度、粉煤灰、孔隙比表面积等。因此,有必要控制NH和泄漏量,以降低粉煤灰的铵盐含量,以确保粉煤灰在工业应用中不会造成二次污染。
2.5 对GGH的影响
联合反硝化示范项目自一年前投入使用以来,总体运行良好,漏风率低于5%,尽管空气预热低温部分的局部腐蚀有所增加。另一方面,GGH(旋转烟气交换器)在进入脱硫塔后腐蚀严重。
结 论:
锅炉采用SNCR/SCR联合脱硫系统,达到了预期效果,满足了N0x排放浓度不超过50mg/m3和氨排水量的处理要求。锅炉NOx排放低于现行城市污染物排放标准的排放要求。SNCR+SCR的组合已成功应用于脱硫系统,为我国脱硫领域开辟了新的技术前景。技术试验表明,该方法是可行的,但由于内燃锅炉脱硫系统运行的复杂性,SNCR + SCR还需要理论与实践相结合的脱硫效果设定。
结束语
SNCR/SCR联合脱硝技术的投资成本低于SCR,施工周期短,平均脱硝效率高,适用于现有中小型锅炉的改造。该技术的缺点是NOx去除效率低,混合脱硝率一般不超过75%,主要是由于还原剂和NOx混合不足。
参考文献:
[1]神华国华北京热电分公司锅炉检修规程,北京:清神华国华北京热电分公司发布,2008。
[2]赵海军,胡秀丽.燃煤电厂SNCR/SCR联合脱硝工艺介绍及故障分析,电力科学与工程,2012。