循环流化床锅炉超低排放改造可行性分析

宗恩灿

摘    要：本文主要分析循环流化床锅炉超低排放改造的工艺路线，通过研究脱硫，反硝化和除尘过程的各个方面，针对其中的问题提出具体的技术转化方法以使循环流化床锅炉烟气排放量尽可能降低。

关键词：循环流化床锅炉;超低排放

1  引言

近年来，随着中国可持续发展理念的不断深化，环境问题逐渐成为一个社会问题。同时，国家也为烟尘排放制定了许多排放标准。为了积极响应国家有关文件，本公司根据实际情况对三台循环流化床系统进行了维修，系统产能为220吨/小时，修复后的循环流化床系统的废气排放量与各部门的具体要求要相对应。

2  超低改造前设备工艺

CFB锅炉排放是一种结合了脱硝技术的方法，该技术采用了炉内脱硫技术，烟气脱硫技术，选择性非催化还原，选择性催化还原技术以及湿式电动集尘器技。

3  脱硫部分改造

3.1  石灰石注入点改造

石灰石技术改造结合了FosterWheeler流化床锅炉的特性，紧凑的旋风除尘器和炉膛出口的高宽比，以及将钙注入脱硫技术以改造石灰石的注入点。有关人员应注意布局的合理性并选择炉膛的特定喷射位置。在正常情况下，进入炉子的石灰石注入点通常具有以下几个个位置。

（1）从供煤的管道给入。当石灰粉进入锅炉时，它不能与烟气完全混合，因此给煤管的脱硫效果通常很差。

（2）二次风中给入，由于二次空气压力低，渗透力差，在运行方案中经常发生石灰粉和烟气混合不充分的现象。

（3）在进料器侧面的中间人孔进料，有助于改善石灰石细粉的使用并减少最初的钙分散，改善接触的硫时间可以在炉中石灰石和二氧化硫的接触能力，这种转化必须在合适的位置和温度下才能进行，并且还具有反应时间长的缺点。因此，在改造过程中，技术人员应根据实际情况选择合适的石灰石注入点位置。当选择石灰石注入点的温度区域时，应控制在835℃～850℃之间。在此改造过程中结合实际情况，最终选择了从分离器中部入人孔的注入方法，并且原来的用于运输石灰石的管道的所有易损部件都被新的耐磨管道取代。用于运输石灰石的管道已得到优化和改善，减少了循环流化床锅炉出现故障的可能性。改造完成后，应注意将钙泵入炉中的优化工艺设置在适合锅炉运行的范围内。

3.2  锅炉密相中蒸汽喷枪的改造

为防止煤炭部分燃烧而產生过量的二氧化硫排放，有关人员应在锅炉的密集区域增加蒸汽喷枪，每台装有循环流化床的锅炉应有3个蒸汽喷枪，并将这3个蒸汽喷枪安装在锅炉密集区的左侧右侧和中部，以及每条蒸汽管必须满足生产率5t/h的基本条件。蒸汽参数P=1.15MP，T=315℃，其中二氧化硫的排放量过大，主要原因是在循环流化床锅炉正常运行期间，由于装煤机中煤的关闭，锅炉中煤的分配板不能均匀地分配，这导致了致密区温度的混乱状态。因此，该改造要通过在锅炉的密相的上部安装蒸汽管来提高锅炉的密相的脱硫的稳定性。在出现意外事故时，急需引入蒸汽管以控制二氧化硫排放的密度不会突然增加，以避免过量的硫化物排放。

4  脱硝类型的技术此类技术

4.1  氮氧化物生成原理

实际上，这种类型的技术适用于循环流化床锅炉中氮氧化物的更复杂控制，包括炉中氮的低燃烧和炉外SCR的反硝化。它有自己的锅炉旋风分离器机构，为混合烟气成分和还原剂成分提供了良好的条件。特别是使用SCR技术时，反硝化效率可达到约77%。因此，在技术改造过程中，应着眼于反硝化工艺技术的使用，制定完整的方案，充分提高整体效果和工作水平，充分利用反硝化技术以达到预期的去除效果。例如，当使用SCR脱硝技术时，液氮或尿素主要用作还原剂，反应温度为约400V。V2O5-WO3（MoO3）/TiO2被用作实现反硝化目的的主要催化剂。

4.2  改造方案

在脱硫塔前的排风扇出口处以及在来自四个电场的静电除尘器之后，低氧烟道气被引导至锅炉主风扇的入口，该主风扇以流化燃烧空气的形式吹入炉中。通过将抽气风扇的出风口汇合在一起后添加阀门，以调节风量。改造完成后，可将循环流化床锅炉的温度有效控制在约900°C。根据对项目用煤的煤炭质量分析，项目用煤中的氮含量小于0.9%，NOx排放密度可小于100mg/m3。具体的流程图如图1所示。

4.3  粉尘在线监测仪升级方案

我公司最初的在线粉尘监测仪是LDM-100激光真空监测仪，用于测量激光将烟气引导至入射光的初始强度和原来光强度之间的比值，从而实时确定烟气的浊度和粉尘密度。粉尘在线监测仪的测量范围是0mg/m3～100mg/m3。由于超低的排放标准，现已经将粉尘密度标准降低到10mg/m3。粉尘监测仪受烟气中粉尘颗粒尺寸分布的强烈影响，并且监测精度低。粉尘在线监测仪两侧的透明镜片经常被蒸汽和粉尘污染，因此不适合用于测量高湿烟气的粉尘，这种控制方法的控制精度无法满足超低的粉尘排放要求。在高湿度的工作环境和湿烟气中结露的情况下，我公司选择粉尘含量超低的PM-1820WS仪器，该仪器通过加热的采样探头抽取烟气并将其雾化为干燥状态。密度测量可以有效地防止烟道气凝结和湿度过大对除去湿电尘后烟尘测量精度的影响，并且可以在饱和状态下准确测量烟道气而不会受湿度的影响。粉尘检测装置的测量原理基于激光散射法，由于激光进入粉尘以产生散射光，散射光将电流信号改造为粉尘密度信号，就可以通过光电改造进行测量。

5  结束语

经过一系列改造之后，循环流化床锅炉的烟气排放可以达到我国适用的超低排放标准，并且设备的运行相对稳定。在以后的工作流程中，操作员必须始终为设备找到最佳的操作参数，以便循环流化床锅炉可以在最佳条件下工作，并且排放标准满足现有超低排放标准的特定要求。

参考文献：

[1] 周志坚，安学军，陶红.小型热电厂SO2和NOx超低排放改造项目浅谈[J].科技资讯，2019（17）：16+18.