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        電廠脫硝運(yùn)行經(jīng)濟(jì)調(diào)整

        2019-06-20 08:27:26李銳
        中文信息 2019年7期
        關(guān)鍵詞:脫硝節(jié)能成本

        李銳

        摘 要:本文主要講述了脫硝的原理,脫硝投入后主要的運(yùn)營(yíng)成本,為降低這些成本可以采取一些措施,選擇最好的催化劑更換頻率和更換時(shí)機(jī),可以以此為依據(jù)進(jìn)行調(diào)整,從而在環(huán)保要求的范圍內(nèi)最大限度的降低運(yùn)行成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)節(jié)能降耗起到很大的作用。

        關(guān)鍵詞:脫硝 成本 經(jīng)濟(jì) 節(jié)能

        中圖分類(lèi)號(hào):TM621 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-9082(2019)07-0-01

        一、脫硝系統(tǒng)介紹

        為防止鍋爐內(nèi)煤燃燒后產(chǎn)生過(guò)多的NOx污染環(huán)境,應(yīng)對(duì)煤進(jìn)行脫硝處理,內(nèi)蒙古大唐國(guó)際托克托發(fā)電有限責(zé)任公司脫硝系統(tǒng)是由福建龍凈環(huán)保股份有限公司設(shè)計(jì)制造,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。在試驗(yàn)煤種、鍋爐B-MCR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(shù)按3層(2+1)方案進(jìn)行設(shè)計(jì),當(dāng)預(yù)裝1層的時(shí)候要求脫硝效率為50%,添加附加層的時(shí)候的脫硝效率為80%以上。

        SCR反應(yīng)器是指未經(jīng)脫硝的煙氣與NH3混合后通過(guò)安裝催化劑的區(qū)域產(chǎn)生反應(yīng)的區(qū)間。SCR反應(yīng)器本體內(nèi)裝有蜂窩狀催化劑,混合好的煙氣與氨氣進(jìn)入反應(yīng)器本體后,在催化劑的催化作用下煙氣中的NOX與氨進(jìn)行氧化還原反應(yīng),生成N2和水,達(dá)到脫硝的目的。

        二、脫硝投入后的主要運(yùn)行成本

        1.催化劑更換頻率對(duì)機(jī)組的影響

        更換頻率過(guò)高,不僅更換催化劑花錢(qián)多,況且催化劑的更換需要停機(jī)進(jìn)行,更換過(guò)頻需要停機(jī)的時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。

        如果更換頻率過(guò)低,則脫硝效率反應(yīng)特性變差,相同工況下需消耗更多的氨氣量;過(guò)多的氨氣噴入但是不能完全反應(yīng),導(dǎo)致剩下的氨氣彌漫在空氣中,增加了爆炸的危險(xiǎn),附近工作的人員也會(huì)有中毒的危險(xiǎn);脫硝逃逸率過(guò)高,如保護(hù)動(dòng)作脫硝會(huì)退出運(yùn)行,造成脫硝不同步,環(huán)保部門(mén)會(huì)有考核。

        2.催化劑更換的費(fèi)用

        脫硝系統(tǒng)投入后催化劑并不是永久的,需要定期進(jìn)行更換,同時(shí)催化劑本身需要錢(qián),更換催化劑為廠家更換,暫不需要人工費(fèi)用。

        3.更換催化劑對(duì)機(jī)組方面影響

        催化劑更換需要停機(jī)進(jìn)行,啟停機(jī)還需要消耗更多的能源,大約一次30萬(wàn)左右。

        4.氨氣消耗方面

        如果催化劑更換不及時(shí),脫硝運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)后,催化劑磨損嚴(yán)重,相對(duì)正常情況時(shí)需要噴入較多的氨氣量,造成氨氣的過(guò)度浪費(fèi),氨氣也是一種成本的消耗。

        下面我們從如何減少催化劑磨損失效,合理選擇催化劑更換頻率,優(yōu)化噴氨量等方面來(lái)分析如何降低機(jī)組運(yùn)行中的脫硝成本:

        三、機(jī)組運(yùn)行中如何減少催化劑磨損和失效

        1.控制煙氣流速。流速越大,通過(guò)催化劑的煙氣與催化劑接觸越快,煙氣中的顆粒會(huì)對(duì)催化劑造成磨損,時(shí)間長(zhǎng)了,催化劑就會(huì)磨損嚴(yán)重,催化效果變差,機(jī)組正常運(yùn)行中,應(yīng)盡量控制煙氣流速。其中控制二次風(fēng)壓,控制氧氣含量都可以降低風(fēng)速,減少催化劑的磨損。

        2.有效使用催化劑,控制催化效果。巡檢中加強(qiáng)對(duì)脫硝催化劑的檢查,檢查聲波吹灰器可靠投入,防止催化劑積灰堵塞,導(dǎo)致催化效果不好,我們廠還布置了脫硝蒸汽吹灰器,也可以投入進(jìn)行吹灰。

        3.控制飛灰含碳量。飛灰含碳量過(guò)大,說(shuō)明鍋爐燃燒的氧氣不足,燃燒不充分,燃燒剩余在煙氣中的飛灰顆粒也會(huì)對(duì)催化劑造成更大的磨損。機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),防止?fàn)t膛溫度低,燃燒不好,未完全燃燒的顆粒對(duì)催化劑造成磨損。

        4.盡量少燒高硫煤,或者在燒高硫煤時(shí)控制噴氨量不宜過(guò)大,防止硫與過(guò)量氨反應(yīng)生成硫酸氫銨,沉積在催化劑上,使催化劑堵塞嚴(yán)重,噴氨量增加,同時(shí)由于硫酸氫銨的黏性,會(huì)加劇催化劑磨損。

        5.控制脫硝入口煙溫在規(guī)定280-400℃之間,溫度過(guò)低將使催化劑失去活性,溫度過(guò)高將徹底破壞催化劑,無(wú)法進(jìn)行反應(yīng)。

        四、經(jīng)濟(jì)性比較得出更換催化劑頻率

        從上表分析催化劑是否磨損。如上表,負(fù)荷600MW,7號(hào)機(jī)脫硝A側(cè)差壓0.4KPa,氨氣229Nm3,逃逸率0.53,B側(cè)差壓0.6KPa,氨氣169Nm3,逃逸率4.2,由于A側(cè)空預(yù)器差壓高,所以煙氣從B側(cè)走比較多,應(yīng)該B側(cè)差壓高,實(shí)際7,8號(hào)機(jī)組相對(duì)比,7號(hào)機(jī)B側(cè)差壓不高,但是氨氣量增大,且逃逸率增加,顯示7號(hào)機(jī)脫硝B側(cè)催化劑已磨損,A側(cè)煙氣量少,噴氨量還很多,說(shuō)明A側(cè)催化劑也已磨損。

        氨氣價(jià)格約為5000元/T,0.3Mpa下密度為2.656kg/m3,相比較,7號(hào)機(jī)比8號(hào)機(jī)每小時(shí)多用220立方米氨氣,一天5280立方米氨氣,為14t,多消耗氨氣增加的價(jià)格為每天7萬(wàn)元,催化劑更換一次需要大概100萬(wàn),部分更換僅需要50萬(wàn)左右。機(jī)組停機(jī)后的損失的電量是可以通過(guò)別的機(jī)組來(lái)彌補(bǔ)的,提前計(jì)劃提前申請(qǐng)也不會(huì)產(chǎn)生額外的電量考核,冷態(tài)啟停機(jī)一次大約需要30萬(wàn)元,加上更換催化劑的錢(qián)一共80萬(wàn),而這些錢(qián)僅夠氨氣使用11天,而且如果還有別的檢修項(xiàng)目,更換催化劑成本還會(huì)進(jìn)一步分?jǐn)?,所以價(jià)格會(huì)進(jìn)一步降低。

        此時(shí)催化劑壽命隨未達(dá)到最終,還能勉強(qiáng)運(yùn)行,但已經(jīng)嚴(yán)重磨損,此后隨著時(shí)間增加,催化劑活性會(huì)逐步下降,供氨量會(huì)逐步增加,同時(shí)氨氣泄露在空氣中也會(huì)造成極大的安全隱患,對(duì)機(jī)組安全運(yùn)行非常不利,所以催化劑更換需提上日程。催化劑的更換周期一般在10個(gè)月到1年之間,且需要綜合考慮其它設(shè)備臨修的必要性或選擇負(fù)荷低谷進(jìn)行更換,降低催化劑更換對(duì)機(jī)組發(fā)電量的影響。

        五、優(yōu)化運(yùn)行,控制噴氨量

        1.運(yùn)行中定期對(duì)脫硝噴氣隔珊開(kāi)度進(jìn)行修正,適當(dāng)調(diào)整各個(gè)噴氣格柵的供氨量大小,保證脫硝反應(yīng)良好。

        2.利用檢修機(jī)會(huì)對(duì)燃燒器進(jìn)行改造,使用低氮型燃燒器,并定期檢查并做燃燒器調(diào)整試驗(yàn),控制燃燒生成的氮氧化物,對(duì)有效降低氨氣量很有幫助。

        3.二次風(fēng)調(diào)整。運(yùn)行中對(duì)燃燒器二次風(fēng)及燃盡風(fēng)進(jìn)行調(diào)整,在風(fēng)量允許的條件下盡量關(guān)小二次風(fēng)擋板開(kāi)度至50%左右,開(kāi)大上層二次風(fēng)開(kāi)度,使燃料分級(jí)燃燒,降低了燃燒溫度,且燃燒都在還原性氣氛中燃燒,生成的氮氧化物偏低,燃盡風(fēng)處于較大開(kāi)度,使燃燒能夠完全燃燒,這樣就降低脫硝入口氮氧化物。

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