孙鹏
神华河北国华定州发电有限责任公司 河北保定 073000
在燃煤电厂锅炉中加装脱销装置后,实现脱硝催化剂化学反应的温度条件要达到250-427℃,所以要实现烟气温度的有效把控,才能发挥脱销装置的作用。当烟气温度高于420℃时,会导致脱硝催化剂容易发生烧结开裂的情况,出现催化剂永久失活现象产生,而在烟气温度小于290℃时,会导致硫酸氢铵的含量不断增加,对于设备会造成一定的腐蚀,导致设备出现堵塞。在燃煤电厂锅炉中,不同负荷情况下燃煤量和发热量会存在很大的差异,因此造成烟气的温度波动也比较大,在不同的负荷状况下烟气温度的过高和过低都会造成脱硝装置的稳定性受到一定影响,严重的情况下,会导致脱销装置的停运,所以在加装脱销装置后,必须要针对锅炉的运行负荷进行调整和控制,需要通过对于省煤器实施改造,才能达到脱硝装置对烟气温度的需要。在对省煤器进行改造的做法中,一般包括两种:即加装烟气旁路和省煤器改造。
在燃煤锅炉中加装烟气旁路主要是在省煤器上端以及SCR反应器进口区间安装旁路烟道以及挡板门。这种烟气旁路的安装对于有效缓解烟气温度过高的问题具有显著作用。在这一烟气旁路安装后,如果还不符合脱销反应的需求,责应该针对原来的烟道和旁路烟道实施调节措施制定,从而帮助协调实现降温目标,最终实现对于烟气出口处温度的高效控制。
对于锅炉中省煤器的改造中,可以基本保持原来的材质和规格等要素不变,只是添加换热器管路,并对于其中的一部分换热器进行旁路处理,并最终依照负荷变化的情况来实现换热目标,确定最终的投运量多少,进而达到对于出口位置烟气温度的调节,避免出口处烟气温度过高。
针对以上两种改造方案来看,这两中改造模式对于锅炉运行效率都会产生一定的影响,但是可以得出的结论是,针对省煤器的改造具有显著的优势,能够实现在改造成本低、效益好、易于操作的前提下,实现对于省煤器的有效改造,提升锅炉整体运行效益。此外,这种改造方法在烟气中的灰尘含量较多的状况下,因为加装烟气旁路造成的设备堵塞或是磨损导致的系统维修率下降的可能性也能大大降低。
目前我国大多数的燃煤电厂中使用的除尘器多以静电除尘器以及布袋除尘器为主。就静电除尘器来说,这种超级排放技术在燃煤电厂中的应用最为普遍,因为其使用周期长,维护费用低,具有很好的适应性。但是这种设备应用也有其缺点,因为耗电量较大,设备结构也相对复杂,且对于粉尘的要求比较高。就布袋式除尘器来说,这种除尘器的技术实用性很好,除尘效率高、操作简单、后期维护简单等等,对于较高温度的烟气也能实现有效处理,缺点是使命寿命是直接和滤袋寿命相关的,且这种设备在湿度大、粘性好的粉尘中很难实现有效使用,烟气温度小于露点温度的情况下就会结露,导致滤网出现堵塞。
在燃煤电厂锅炉尚未加装脱销装置的情况下,出口处的烟气温度多为120-140℃,在脱销系统加装后,如果没有进行空预器改造,或是在空预器改造后的运行控制管理效果不理想,就会造成空预器堵塞问题,导致除尘器进口烟气温度升高。还有一种就是在使用低氮燃烧的脱销装置中实施氮氧化物减排的过程中,因为低氮燃烧改造会扩大燃烧区域,提升高温烟气在锅炉中的位置,就会造成空预器进口烟气温度升高。针对以上的问题,加装脱销装置后很容易造成除尘器入口烟气温度升高,影响除尘器的除尘效率。针对这一问题,可以考虑对于空预器进行改造,加装脱销装置对于空预器的出口烟气温度以及除尘效率进行考虑,通过有效的空预器改造来对于烟气温度进行综合控制,提升系统防堵塞性能,此外,还要综合分析脱销装置加装后与空预器的换热效率问题。
在燃煤电厂锅炉中加装脱硝装置后,氮氧化物经过化学反应成为氮气以及水,要考虑氨逃逸和硫化物的转化需要,加装脱销装置能够很好的发挥烟气成分中的极性分子含量,有利于烟气排放的污染物处理,有利于烟气达标排放目标实现。在布袋除尘器的使用中能够,烟气中氮氧化物含量的减少还能够发挥对于二氧化氮以及PPS滤袋腐蚀影响,有利于延长除尘器的使用期限。可见,加装脱硝装置对于提升系统的整体除尘性能具有一定的作用,通过有效的系统改造,能够在实现脱销装置作用的前提下提升系统运行性能。
燃煤电厂锅炉的脱硝装置的加装对于系统的整体性能都会产生一定的影响,对于不同部位的工作也会产生不同影响,这里简单介绍了两种主要影响,还有很多方面的影响需要进一步开展研究,针对脱销装置加装来看,其积极作用是毋庸置疑的,但是针对其带来的不利影响,可以考虑采用相同改造的相关方案来实现,确保系统能够有效完成不利影响的降低,发挥脱硝装置最大作用。