循环流化床锅炉脱硝改造.doc

循环流化床锅炉脱硝改造


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　　摘 要：国内第一台循环硫化床锅炉在新的排放标准下NOX无法满足达标排放，改造方案选择为增加一套SNCR脱硝装置，采用向炉内喷射尿素10%溶液进行脱硝。改造机组在煙气达标排放状况下最高能稳定在发电负荷75MW运行，较脱硝系统安装前提高了10MW。喷枪在机组发电负荷65MW和煤质相对不变的情况下，NOX排放降低了60%。
　　关键词：脱硝；SNCR技术；循环流化床
　　1 绪论
　　改造锅炉为原芬兰AHLSTROM（奥斯龙）公司生产制造投产于1996年9月，410--Pyrofow型常压、单汽包自然循环、户外型循环流化床锅炉。锅炉冷渣机分别为2台RA8-120和2台RA10-120气水联合冷却气槽式冷渣器。新的排放标准执行以来，2015年NOx超标排放小时数237个，%，为满足排放要求机组只能在65MW负荷以下运行。因此进行锅炉脱硝技术应用研究，选择合适的脱硝技术实施改造已迫在眉睫。
　　2 改造方案的选择
　　 循环硫化床锅炉氮氧化物的生成影响因素
　　在循环流化床锅炉燃烧过程中，氮氧化物的生成影响因素较多，燃料中氮的含量、锅炉过量空气系数、燃烧温度均会对氮氧化物的生成产生巨大影响。近期研究表明，脱硫剂为石灰石，其直接目的是降低二氧化硫的排放量，同时对氮氧化物的排放量也会产生明显的影响，使氮氧化物上升。主要体现在两个方面，一个是富余的氧化钙作为强催化剂会强化燃料氮的氧化速度，使一氧化氮的生成速度增加；另一个是富余的氧化钙和硫化钙作为催化剂强化一氧化碳还原一氧化氮。氧化钙对燃料氮氧化物生成一氧化氮的贡献大于其对还原性气体还原一氧化氮的贡献，从而使得氮氧化物排放量增加。
　　 方案确定
　　改造锅炉为早期设计的循环流化床机组，设计重心在如何确保锅炉的安全、稳定运行，在设计理念上没有探索二氧化硫和氮氧化物互相影响的研究，如一次风量、风速及二次风量及喷口等方面未做具体的优化。另外锅炉设计一二次风口的标高存在不合理，气槽式冷渣器进入炉膛的无效风较大，但如进行改造成本大。鉴于机组可运行年限改造方案选择为增加一套SNCR脱硝装置，采用向炉内喷射氨水或尿素进行脱硝，预计能达到40%的脱硝效率。
　　 SNCR脱硝机理
　　SNCR脱除NOx技术是把含有NHx基的还原剂（如氨气、氨水或者尿素等）喷入锅炉温度为800℃-1100℃的区域，该还原剂迅速热分解成NHx和其它副产物，随后NHx与烟气中的NO进行SNCR反应而生成N2。采用尿素作为还原剂还原NO的主要化学反应为：
　　3 SNCR脱硝技术方案实施
　　系统流程说明：
　　本方案设计采用制备10%的尿素溶液储存于尿素溶液罐，通过喷射泵经Φ38×3的304不锈钢管进入锅炉28米层，经计量、均流后，分别通过Φ27×3的304不锈钢管进入锅炉甲乙侧旋风分离器进口平台，再经流量计、均流器后进入布置于旋风分离