莊愛紅(奎屯錦疆熱電有限公司,新疆 伊犁 833200)
奎屯錦疆熱電有限公司現有2臺135MW超高壓燃煤供熱發(fā)電機組,配套2×440t/h燃煤鍋爐,為改善大氣環(huán)境質量,保護生態(tài)環(huán)境,對實現電廠可持續(xù)發(fā)展,加快循環(huán)經濟發(fā)展,實現總量控制目標和污染物消減目標,消除和減輕環(huán)境污染局面,對兩臺440t/h燃煤鍋爐進行脫硝改造。
兩臺440t/h燃煤鍋爐為超高壓、自然循環(huán)、四角切圓燃燒,一次中間再熱,平衡通風,固態(tài)排渣,緊身封閉,全鋼構架(主、副雙鋼架),全懸吊結構,管式空預器(一、二次風分置),“P”型布置汽包鍋爐,脫硝裝置采用選擇性催化還原法(SCR)。
奎屯錦疆熱電有限公司2×135MW機組脫硝改造項目煙氣脫硝改造工程,采用液氨制備脫硝還原劑,“高含塵布置方式”的選擇性催化還原法(SCR)脫硝裝置。在日常燃用煤種、鍋爐BMCR工況、處理100%煙氣量條件下脫硝總效率大于80%。SCR部分的催化劑層數按3層(2+1)方案進行設計,最終脫硝效率為80%以上。
(1)氨區(qū)系統(tǒng)概述
SCR脫硝氨區(qū)包括液氨儲運系統(tǒng)、氨氣制備和供應系統(tǒng)和廢水吸收處理系統(tǒng)。液氨儲罐中的液氨通過壓力或(液氨供應泵)輸送到液氨汽化器內,從液氨汽化器蒸發(fā)的氨氣通過出口調壓閥減壓成一定壓力進入氨氣緩沖罐,再通過氨氣輸送管線送到鍋爐側的脫硝系統(tǒng),然后與稀釋空氣在氨/空氣混合器中混合均勻,進入SCR反應器。液氨緩沖罐能為SCR系統(tǒng)供應穩(wěn)定的氨氣,避免受液氨汽化器操作不穩(wěn)定所影響。氨氣系統(tǒng)緊急排放的氨氣則排入氨氣稀釋罐中,經水吸收后排入污水池,再經由廢水泵排放至電廠廢水處理系統(tǒng)。
(2)反應區(qū)系統(tǒng)概述
每臺機組SCR脫硝反應區(qū)工藝系統(tǒng)可分為氨/空氣混合系統(tǒng)、氨噴射系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、SCR反應器系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)等。反應區(qū)還原劑采用濃度為不大于5%的氨/空氣混合氣。液氨經液氨蒸發(fā)器蒸發(fā)成氨氣后進入氨氣緩沖罐中,通過氨氣輸送管線輸送到鍋爐側,經與稀釋風機鼓入的稀釋空氣在氨/空氣混合器中混合后,送達氨噴射系統(tǒng)。在SCR入口煙道處,通過噴氨格柵噴射出的氨氣和來自鍋爐省煤器出口的煙氣混合后,形成均勻的混合煙氣進入SCR反應器(分A、B兩側),經過布置在反應器內的催化劑(催化劑布置在上層和中間層,預留下層)時,煙氣中的NOx與氨氣反應生成氮氣和水,從而降低排煙中NOx含量,達到脫硝的目的。凈化后的煙氣最終通過出口煙道回至鍋爐空預器。在反應器的進口和出口均裝有溫度測點(進口3個、出口1個)和煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(CEMS)系統(tǒng),用來監(jiān)測反應溫度和NOx含量,并根據這些參數實現對氨氣注入量的調整。
脫硝系統(tǒng)裝置性能保證值主要如下:
(1)NOX脫除率、氨的逃逸率、SO2/SO3轉化率。
(2)在100%BMCR至40%THA負荷時,且原煙氣中NOx含量為400 mg/Nm3時,保證系統(tǒng)氨耗量不超過67 kg/h(每臺爐)。
(3)壓力損失:從脫硝裝置入口到出口之間的系統(tǒng)壓力損失在性能考核試驗時小于1000Pa;從脫硝裝置入口到出口之間的系統(tǒng)壓力損失小于1000Pa。
(4)脫硝裝置可用率:從首次注氨開始直到最后的性能驗收為止的質保期內,脫硝整套裝置的可用率在最終驗收前不低于98%,在燃用校核煤種時,保證脫硝裝置安全運行。
(5)系統(tǒng)連續(xù)運行溫度
在滿足NOX脫除率、氨的逃逸率及SO2/SO3轉化率的性能保證條件下,保證SCR系統(tǒng)具有正常運行能力。最低連續(xù)運行煙溫_300_℃;最高連續(xù)運行煙溫_430℃。
經過十個月的安裝改造完畢后,并進行調試和試運行,在各方的共同努力下,成功地解決了設備、設計和安裝等諸多問題、分系統(tǒng)調試優(yōu)良率達到100%。
1#鍋爐SCR裝置168小時試運行期間脫硝平均效率84.2%,各項數據符合設計要求,氨的逃逸率均≤3ppm,SO2/SO3轉化率小于≤1%。在100%BMCR工況下,SCR-A反應器進出口壓差為310Pa左右,SCR-B反應器進出口壓差為290Pa左右。
2#鍋爐SCR裝置168小時試運行期間脫硝平均效率82.3%,各項數據符合設計要求,氨的逃逸率均≤3ppm,SO2/SO3轉化率小于≤1%。在100%BMCR工況下,SCR-A反應器進出口壓差為310Pa左右,SCR-B反應器進出口壓差為300Pa左右。
試運行完畢后經過消缺處理?,F已正常運行,運行情況正常,并氮氧化物控制排放濃度在50mg/m3左右。
在脫硝運行過程中要加強監(jiān)視氨逃逸情況,以防止氨逃逸超標準造成空預器腐蝕及堵塞;注意卸氨的安全,防止氨氣泄漏造成人員傷害;加強設備的檢查和維護工作,確保設備安全運行。
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