庄爱红(奎屯锦疆热电有限公司,新疆 伊犁 833200)
奎屯锦疆热电有限公司现有2台135MW超高压燃煤供热发电机组,配套2×440t/h燃煤锅炉,为改善大气环境质量,保护生态环境,对实现电厂可持续发展,加快循环经济发展,实现总量控制目标和污染物消减目标,消除和减轻环境污染局面,对两台440t/h燃煤锅炉进行脱硝改造。
两台440t/h燃煤锅炉为超高压、自然循环、四角切圆燃烧,一次中间再热,平衡通风,固态排渣,紧身封闭,全钢构架(主、副双钢架),全悬吊结构,管式空预器(一、二次风分置),“P”型布置汽包锅炉,脱硝装置采用选择性催化还原法(SCR)。
奎屯锦疆热电有限公司2×135MW机组脱硝改造项目烟气脱硝改造工程,采用液氨制备脱硝还原剂,“高含尘布置方式”的选择性催化还原法(SCR)脱硝装置。在日常燃用煤种、锅炉BMCR工况、处理100%烟气量条件下脱硝总效率大于80%。SCR部分的催化剂层数按3层(2+1)方案进行设计,最终脱硝效率为80%以上。
(1)氨区系统概述
SCR脱硝氨区包括液氨储运系统、氨气制备和供应系统和废水吸收处理系统。液氨储罐中的液氨通过压力或(液氨供应泵)输送到液氨汽化器内,从液氨汽化器蒸发的氨气通过出口调压阀减压成一定压力进入氨气缓冲罐,再通过氨气输送管线送到锅炉侧的脱硝系统,然后与稀释空气在氨/空气混合器中混合均匀,进入SCR反应器。液氨缓冲罐能为SCR系统供应稳定的氨气,避免受液氨汽化器操作不稳定所影响。氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气稀释罐中,经水吸收后排入污水池,再经由废水泵排放至电厂废水处理系统。
(2)反应区系统概述
每台机组SCR脱硝反应区工艺系统可分为氨/空气混合系统、氨喷射系统、烟气系统、SCR反应器系统、吹灰系统等。反应区还原剂采用浓度为不大于5%的氨/空气混合气。液氨经液氨蒸发器蒸发成氨气后进入氨气缓冲罐中,通过氨气输送管线输送到锅炉侧,经与稀释风机鼓入的稀释空气在氨/空气混合器中混合后,送达氨喷射系统。在SCR入口烟道处,通过喷氨格栅喷射出的氨气和来自锅炉省煤器出口的烟气混合后,形成均匀的混合烟气进入SCR反应器(分A、B两侧),经过布置在反应器内的催化剂(催化剂布置在上层和中间层,预留下层)时,烟气中的NOx与氨气反应生成氮气和水,从而降低排烟中NOx含量,达到脱硝的目的。净化后的烟气最终通过出口烟道回至锅炉空预器。在反应器的进口和出口均装有温度测点(进口3个、出口1个)和烟气排放连续监测(CEMS)系统,用来监测反应温度和NOx含量,并根据这些参数实现对氨气注入量的调整。
脱硝系统装置性能保证值主要如下:
(1)NOX脱除率、氨的逃逸率、SO2/SO3转化率。
(2)在100%BMCR至40%THA负荷时,且原烟气中NOx含量为400 mg/Nm3时,保证系统氨耗量不超过67 kg/h(每台炉)。
(3)压力损失:从脱硝装置入口到出口之间的系统压力损失在性能考核试验时小于1000Pa;从脱硝装置入口到出口之间的系统压力损失小于1000Pa。
(4)脱硝装置可用率:从首次注氨开始直到最后的性能验收为止的质保期内,脱硝整套装置的可用率在最终验收前不低于98%,在燃用校核煤种时,保证脱硝装置安全运行。
(5)系统连续运行温度
在满足NOX脱除率、氨的逃逸率及SO2/SO3转化率的性能保证条件下,保证SCR系统具有正常运行能力。最低连续运行烟温_300_℃;最高连续运行烟温_430℃。
经过十个月的安装改造完毕后,并进行调试和试运行,在各方的共同努力下,成功地解决了设备、设计和安装等诸多问题、分系统调试优良率达到100%。
1#锅炉SCR装置168小时试运行期间脱硝平均效率84.2%,各项数据符合设计要求,氨的逃逸率均≤3ppm,SO2/SO3转化率小于≤1%。在100%BMCR工况下,SCR-A反应器进出口压差为310Pa左右,SCR-B反应器进出口压差为290Pa左右。
2#锅炉SCR装置168小时试运行期间脱硝平均效率82.3%,各项数据符合设计要求,氨的逃逸率均≤3ppm,SO2/SO3转化率小于≤1%。在100%BMCR工况下,SCR-A反应器进出口压差为310Pa左右,SCR-B反应器进出口压差为300Pa左右。
试运行完毕后经过消缺处理。现已正常运行,运行情况正常,并氮氧化物控制排放浓度在50mg/m3左右。
在脱硝运行过程中要加强监视氨逃逸情况,以防止氨逃逸超标准造成空预器腐蚀及堵塞;注意卸氨的安全,防止氨气泄漏造成人员伤害;加强设备的检查和维护工作,确保设备安全运行。
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