于吉刚
神华包头煤化工有限责任公司 内蒙古包头014060
摘要:伴随工业的发展壮大,工业污染问题成为发展道路上的阻碍。工业废气污染是工业污染的大头,SO2、NOX是大气污染的重要因素,因此,对锅炉脱硫脱硝系统运行的问题进行分析具有重要意义。
关键词:锅炉;脱硫脱硝;问题;处理办法
工业高速发展满足了我国人民对物质生活的需求,同时也给人们的日常生活带去困扰,由于工业污染愈演愈烈,使得人们的生活质量也随之下降。由于工艺发展受限,煤炭中的硫、氮过滤程度较低,导致大气SO2、NOX含量较高,导致温室效应,出现酸雨,影响人们正常生活。因此,研究锅炉脱硫脱硝系统运行问题,有针对性地找出解决办法是工业顺利发展的必经之路。
1锅炉脱硫脱硝的有关概述
对燃煤锅炉产生的有害气体的处理,一般采用的是化学吸收法和物理吸收法,采用特殊物质的吸附性或者化学能力,对有害气体进行吸收或与之发生反应将其转化为对环境无害的物质。
1.1脱硝技术的概述
脱硝装置采用SCR法,改造后的系统不设置烟气旁路和省煤器高温旁路系统,还原剂采用液氨,由液氨槽车将液氨送至现场,利用卸料压缩机,将液氨输入储氨罐内,并依靠自身重力和压差将储氨罐中的液氨输送至液氨蒸发槽内蒸发为氨气,后经与稀释风机鼓入的稀释空气在氨/空混合器中混合,送到氨气喷射系统。在SCR入口烟道处,喷射出的氨气和来自锅炉省煤器出口的烟气混合后进入SCR反应器,在催化剂的催化作用下进行脱硝反应,最终通过出口烟道回至锅炉空预器,达到脱硝的目的。氨气系统紧急排放的氨气排入废水池内,经吸收后再经由废水泵送至废水处理系统进行处理。
在本工程中向催化剂前的烟气中喷入氨气,与烟气中的NOx反应生成没有二次污染的氮气和水达到脱除NOx的目的,其化学反应式如下:
4NO+4NH3+O2—→4N2+6H2O
4NH3+2NO2+O2—→3N2+6H2O
NO2+NO+2NH3—→2N2+3H2O
1.2脱硫技术的概述
锅炉废气中产生的SO2属酸性物质,可与碱性物质相互作用生成硫酸盐。日前,先进国家的全部脱硫技术都是采用碱性物质作为脱硫剂,比如包括石灰石生石灰(CaO)和熟石灰(Ca(OH)2)、(CaCO3)、碳酸纳(Na2CO3)、氨及碳酸镁等等。锅炉脱硫法有炉内及炉后两种方法。目前,我国绝大多数燃煤锅炉采用的脱硫方式是:通过氧化钙的循环吸收含硫气体的方法(属于干法)称为炉内法;石灰石一石膏法(属于湿法)称为炉后法。石灰石经磨细后配制成25%左右石灰石浆液进入吸收塔沉淀槽并与石膏混合形成石灰石-石膏浆液,石灰石-石膏稀浆从吸收塔沉淀槽中泵入安装在吸收塔顶部的喷嘴集管中,然后经吸收塔喷嘴雾化喷出,石灰石-石膏稀浆液沿喷雾塔下落过程中与上升的烟气接触,烟气中的SO2溶入水溶液中,并被其中的碱性物质中和,从而使烟气中的硫脱出,石灰石中的碳酸钙SO2与氧(空气中的氧)发生反应,并最终生成石膏,这些石膏在沉淀槽从溶液中析出,石膏稀浆液由吸收塔沉淀槽中抽出,经浓缩、脱水和洗涤后,先存储到储仓后再适时运出。
2脱硫系统问题及处理办法
2.1脱硫系统问题
2.1.1脱硫系统中吸收塔入口积垢
石灰石-石膏湿法脱硫系统检修期间,总会发现吸收塔入口存在大量的石膏积垢,同时部分浆液进入烟气-烟气再热器,导致底部水槽堵塞。在脱硫系统运行过程中,由于增压风机程序控制没有启动,烟气入口挡板门没有及时打开,循环浆液泵在没有烟气进入脱硫塔之前就过早启动,形成不了烟气和浆液的干湿界限,这就是造成吸收塔积垢的主要原因。
2.1.2脱硫离心泵控制方式的失误
脱硫离心泵、自动泵的在脱硫系统中的应用是正常运行和备用运行,其运行顺序应该为首先备用泵停止运行,冲洗完成后排放门关闭,然后注入干净水保养泵用泵,分布式控制系统为自动状态。长此以往,这种运行方式,经常会出现许多问题,例如,备用泵堵塞现象,在冬季时情况尤其严重,泵壳内的浆液出现结冰、冻裂的现象,因为浆液没有足够的流动性,导致备用泵无法启动,备用泵失去原有的意义。离心浆液泵入口在箱罐的底部,浆液密度高达以上,固体总质量高,泵运行停止后,由于浆液的沉淀、凝固、清洗力度不够,堵塞现象发生极为频繁。??
2.2处理方法
2.2.1解决吸入塔积垢的措施
石灰石-石膏湿法脱硫系统运行中,根据脱硫效率的变化,工作人员要将吸收塔的运行液位数值调制到7米以下。首先,保证脱硫系统运行前循环浆液泵已开启,系统进入正常运行后,启动备用循环泵的标准是根据烟气量的多少,结束时,工作人员要根据增压风机的导叶开度、烟气流量、入口含量,先关闭一台循环泵,缩短吸收塔内没有烟气接触浆液所循环的时间,经过实际试验的效果来看,这种预防积垢的方法极为有效。
2.2.2合理设定脱硫离心泵的控制顺序
合理设定脱硫离心泵的控制顺序,工作人员要调整DCS自动控制程序,将其控制程序由自动改为手动备用,即在一台自动泵运行时,将备用泵入口门关闭,泵壳内的浆液排空,及时清理干净,防止堵塞现象的发生,从而提高脱硫系统的工作效率。
3脱硝系统的问题及处理办法
3.1脱硝系统的问题
当烟温低于设计值时,由于连锁保护,喷氨阀门自动关闭,停止喷氨,脱硝系统退出,否则低温下生成的铵盐会造成催化剂微孔结构闭塞,催化性能下降,并造成下游设备空预器堵塞。并且脱硝长期低温运行,会造成催化剂寿命下降,活性降低。
3.2处理办法
脱硝入口烟温主要受锅炉负荷影响,因负荷低导致脱硝系统退出时,锅炉应加强与调度联系,尽量提高机组负荷;机组低负荷时,可以通过调整锅炉运行方式提高脱硝入口烟温,如:在保证锅炉受热面不大量积灰的情况下,吹灰时投运半数吹灰器或适当增加锅炉总风量,提高排烟温度;脱硝系统改造或更换催化剂时,应结合实际情况确定低负荷时脱硝入口最低烟温,尽量选用活性温度区间宽的脱硝催化剂,保证长时间低负荷运行时不影响催化剂性能;也有电厂实施高温省煤器烟气旁路或省煤器分级改造,提高脱硝入口烟温,保证机组低负荷时脱硝能够正常运行。
4结束语
当下,工业污染的整治力度越来越大,保护环境,加大环保力度是一项全球性的事业,事关全人类的发展,因此,我国对火电行业环保标准越抓越严。各大企业都在寻求一个环保、经济发展的平衡点,锅炉脱硫脱系统改造是其中极为重要的一个方面,本文通过分析锅炉生产过程中存在的脱硫脱硝问题,并提出相应的处理方法,希望能为相关企业提供借鉴。
参考文献
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[2]万涛,万小敏,冯勤勇.脱硫脱硝除尘技术在DCC联合装置的应用[J].广东化工,2018,45(10)207-209.