韓丁

摘要：隨著我國能源價格的持續(xù)上升，煤炭價格一直比較高，煤炭資源使用中提出了提高利用率的要求，同時我國提出節(jié)能減排與環(huán)境保護，這對煤炭資源的使用提出了較高要求。隨著國家經(jīng)濟發(fā)展，人民群眾對美好生活追求日益增強，環(huán)保要求也所提高，2018年安徽省提出《打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動計劃》，要求“2020年二氧化硫、氮氧化物排放總量各比2015年下降16%，PM2.5濃度比2015年下降18%以上”。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床;鍋爐;煙氣;超低排放

1 運行狀況

某電廠熱電車間內(nèi)1臺130 t/h中溫次高壓循環(huán)流化床鍋爐于2008年3月投產(chǎn)，2臺150 t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐于2011年10月投產(chǎn)。 2012年，2臺150 t/h高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐采用氨法煙氣脫硫、選擇性非催化還原法（SNCR）脫硝技術(shù)達到GB 13271—2014《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，實現(xiàn)煙氣中二氧化硫質(zhì)量濃度不超過200 mg/m3、氮氧化物質(zhì)量濃度不超過200 mg/m3、煙塵質(zhì)量濃度不超過30 mg/m3。2014年，130 t/h中溫次高壓循環(huán)流化床鍋爐采用氨法煙氣脫硫、SNCR脫硝技術(shù)也實現(xiàn)上述排放標(biāo)準(zhǔn)。為達到安徽省要求，對高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐進行改進。

2 改進措施

針對高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐采用多種污染物高效脫除技術(shù)，使其大氣污染物排放濃度符合《國務(wù)院辦公廳關(guān)于印發(fā)能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014—2020年）要求》超低排放限值。中部地區(qū)新建燃煤機組原則上接近或達到燃?xì)廨啓C組排放限值，即二氧化硫質(zhì)量濃度不超過35 mg/m3、氮氧化物質(zhì)量濃度不超過50 mg/m3、煙塵質(zhì)量濃度不超過10 mg/m3。為了提高鍋爐余熱回收節(jié)能改造的水平，該案例對加熱管網(wǎng)實行閉式回路改造和開式回路改造兩種。煙氣余熱回收應(yīng)用到熱水系統(tǒng)中，熱水系統(tǒng)的水溫為50℃，這時容易產(chǎn)生低溫腐蝕，采用閉式循環(huán)設(shè)計，在回路中安裝循環(huán)水泵，解決低溫腐蝕的問題。煙氣余熱回收系統(tǒng)與熱網(wǎng)的板式換熱器連接起來，促使水溫可以加熱到70℃，構(gòu)成開式熱水循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)系統(tǒng)加裝調(diào)節(jié)閥門，控制熱水使用。

2.1 氮氧化物

為實現(xiàn)氮氧化物質(zhì)量濃度不超過50 mg/m3的指標(biāo)，針對循環(huán)流化床鍋爐進行脫硝改造，增加選擇性催化還原技術(shù)（SCR）脫硝工藝。根據(jù)鍋爐爐膛出口NOX質(zhì)量濃度條件，確定采用SNCR+SCR 聯(lián)合脫硝工藝，脫硝效率為60%～80%。SCR反應(yīng)器催化劑設(shè)計為2層（裝1層、預(yù)留1層）。采用蜂窩式催化劑，布置于循環(huán)流化床鍋爐尾部煙道內(nèi)的高、中省煤器之間。

2.2 二氧化硫

為實現(xiàn)二氧化硫質(zhì)量濃度不超過35 mg/m3的指標(biāo)，對脫硫塔進行改造。脫硫塔采用復(fù)合塔結(jié)構(gòu)，塔內(nèi)設(shè)置煙氣洗滌降溫區(qū)、SO2吸收區(qū)、顆粒物及氨逃逸控制區(qū)等，不同功能區(qū)用塔盤分隔。煙氣洗滌降溫區(qū)內(nèi)噴淋層設(shè)計為5層，其中SO2吸收區(qū)為3層;每個噴淋層設(shè)置1臺獨立的泵。SO2吸收區(qū)空塔工況煙氣流速不高于3.5 m/s，吸收塔本體進出口壓力不大于1 800 Pa。吸收區(qū)上部設(shè)置水洗及高效除霧裝置，控制顆粒物和氨逃逸。在吸收塔頂部設(shè)置三級除霧器。

2.3 煙塵

為實現(xiàn)煙塵質(zhì)量濃度不超過10 mg/m3的指標(biāo)，對脫硫塔進行改造。將電除塵器改為電袋除塵器，采用脫硫塔出口加濕電除塵器協(xié)同電袋除塵器技術(shù)，實現(xiàn)顆粒物超低排放。

3 改造效果

雙循環(huán)流化床粉煤氣化中試裝置烘爐升溫期間，氣化爐提升管異常飛溫是由于一旋料腿底部粉體欠流化并架橋?qū)е路垠w流通不暢所致，保證循環(huán)流化床粉煤氣化爐關(guān)鍵部位的松動氣流量，尤其是一旋料腿底部以及二旋立管底部每條支線松動氣的適量供應(yīng)，是避免床料循環(huán)異常的關(guān)鍵。在商業(yè)化裝置設(shè)計階段，應(yīng)充分考慮一旋料腿底部、立管底部以及料封罐底部等關(guān)鍵部位松動氣管口的設(shè)置，并以確保相關(guān)部位粉體能被持續(xù)流化為原則。分析循環(huán)流化床鍋爐進行煙氣超低排放改造后的結(jié)果，分別取改造前和改造后各3個月平均值進行比較，結(jié)果見表1。

從表1可以看出：改造后，煙氣中二氧化硫、氮氧化物、煙塵排放大幅度降低，達到超低排放要求。

改造后，直接經(jīng)濟效益可觀。按目前運行狀況，硫酸銨日回收量為 8 t，每噸按300元計算，一年（按300 d）可增加經(jīng)濟效益為72萬元。

4 結(jié)語

對高溫高壓循環(huán)流化床鍋爐的脫硝工藝進行改造，提高了鍋爐煙氣的脫硝效率;對脫硫塔進行改造，提高了脫硫效率，同時減少了顆粒物和氨逃逸，提前實現(xiàn)了中部地區(qū)燃煤鍋爐煙氣超低排放的目標(biāo)。

參考文獻

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