介紹了某廠300MW燃煤發(fā)電機組煙氣脫硝改造工藝優(yōu)化特點,并與傳統(tǒng)工藝方法進行了比較分析,而且該優(yōu)化方案已在工程實踐中成功應(yīng)用。
1概述
為實現(xiàn)國家“十二五”氮氧化物總量減排目標(biāo)，滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）的氮氧化物指標(biāo)要求，燃煤電廠普遍實施了煙氣脫硝改造。很多電廠因所處地理位置原因，必須采取尿素法脫硝，而尿素法脫硝工藝相對較復(fù)雜。以某電廠尿素法脫硝為例來介紹其工藝優(yōu)化特點。某電廠的2臺300MW機組分別于2012年12月、2014年6月完成脫硝改造，在催化劑層布置、尿素?zé)峤鉄嵩催x擇、尿素上料、混合噴氨方式、稀釋風(fēng)設(shè)計等方面做了大量優(yōu)化工作，取得顯著成效。在此，根據(jù)該廠脫硝改造工程實踐，將工藝優(yōu)化特點總結(jié)歸納如下，供同行參考借鑒。
該廠鍋爐為某公司供貨，采用從美國福斯特˙惠勒能源公司引進的“W”型火焰鍋爐技術(shù)。鍋爐為亞臨界壓力中間一次再熱的自然循環(huán)鍋爐，雙拱形單爐膛，燃燒器布置于下爐膛前后拱上，“W”型火焰燃燒方式，尾部雙煙道結(jié)構(gòu)，采用擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫，固態(tài)排渣，全鋼結(jié)構(gòu)，全懸吊結(jié)構(gòu)，平衡通風(fēng)，露天布置。燃用低揮發(fā)份無煙煤、貧煤及少量煙煤的混煤。鍋爐采用雙旋風(fēng)煤粉濃縮燃燒器，共配有24個雙旋風(fēng)筒分離式煤粉燃燒器，錯列布置在鍋爐下爐膛的前后拱上，每一燃燒器配有一個單元風(fēng)，每個單元布置6個二次風(fēng)道及擋板。
1.2脫硝改造基本概況
本工程采用尿素制備還原劑，選擇性催化還原法（SCR）脫硝裝置及配套系統(tǒng)改造。在設(shè)計煤種，鍋爐BMCR工況、處理100%煙氣量條件下由乙方提出在入口NOx含量在1000mg/Nm3時，脫硝效率大于80％、出口NOx含量不超過200mg/Nm3的設(shè)計方案。SCR部分的催化劑層數(shù)按“2＋2”層方案進行設(shè)計。當(dāng)環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)提高時催化劑層可以采用“3+1”的設(shè)置滿足100mg/Nm3排放要求（即設(shè)備不進行改動或擴容，只需增加一層催化劑就可滿足100mg/Nm3的排放要求）。
2工藝優(yōu)化特點
2.1催化劑采用“2+2”模式
2.1.1傳統(tǒng)模式簡介
傳統(tǒng)模式中催化劑層數(shù)主要是按“2＋1”模式布置，初裝2層預(yù)留1層；每套脫硝裝置均按在設(shè)計工況、處理100%煙氣量的條件下，脫硝效率不低于80%進行整體設(shè)計，在催化劑化學(xué)壽命期內(nèi)，催化劑在設(shè)計工況、處理100%煙氣量的條件下每套脫硝裝置脫硝效率均不小于80%。
2.1.2優(yōu)化模式簡介
優(yōu)化模式主要是將催化劑層數(shù)按“2＋2”模式布置，初裝2層預(yù)留2層；每套脫硝裝置均按在設(shè)計工況、處理100%煙氣量的條件下，脫硝效率不低于90%進行整體設(shè)計，具體要求為：在催化劑化學(xué)壽命期內(nèi)，布置兩層催化劑的條件下每套脫硝裝置脫硝效率均不小于80%，布置三層催化劑的條件下每套脫硝裝置脫硝效率均不小于90%
2.1.3優(yōu)化模式優(yōu)點
（1）運行比較靈活，更具有遠見性，按照新的排放標(biāo)準(zhǔn)W火焰鍋爐從2014年7月1日起執(zhí)行200mg/m3排放標(biāo)準(zhǔn)，脫硝改造催化劑層數(shù)按照2+2設(shè)計，脫硝效率大于80%，可以達標(biāo)；如果該廠被劃為“重點地區(qū)”，將要執(zhí)行“特別排放限值”100mg/m3，只需增加一層催化劑，很容易實現(xiàn)3+1的方式滿足100mg/m3排放要求；
（2）比傳統(tǒng)“2+1”或“3+1”模式節(jié)約大量改造費用。
2.2天然氣熱源的采用
2.2.1傳統(tǒng)的尿素?zé)峤鉄嵩催x擇
（1）傳統(tǒng)的尿素?zé)峤鉄嵩匆话阌袃煞N：一種是采用燃油（鍋爐點火#0柴油），柴油在熱解爐燃燒產(chǎn)生熱量加熱稀釋風(fēng)達到尿素?zé)峤馑铚囟?；另一種是采用電加熱，從電廠的廠用電系統(tǒng)引入電源，在電加熱器中加熱稀釋風(fēng)達到尿素?zé)峤馑铚囟取?/div>
（2）存在的不足：實踐表明，采用燃油加熱方式，目前國內(nèi)已有投運項目，但一直未能被推廣：a)該方式存在較嚴重的結(jié)垢現(xiàn)象;b)且在當(dāng)前油價水平下，該方案的運行成本也較高。采用電加熱方式:a)除需要添置電加熱整套設(shè)備系統(tǒng)外，由于電負荷較大，一般的廠用電系統(tǒng)還難以承受這么大的負荷，還需要進行廠用電增容，因此，造成初期投資和設(shè)備維護費用較燃油方式高得多；b)相關(guān)資料表明，適當(dāng)提高熱解爐稀釋風(fēng)的溫度，有利于尿素的熱解和系統(tǒng)運行，但由于電加熱器由于其內(nèi)部原件的耐溫限值，稀釋風(fēng)的溫度升高可能受到一定限制;c)在當(dāng)前電價水平下，也不經(jīng)濟。
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