某電廠針對鍋爐煙氣脫硝系統(tǒng)運(yùn)行中存在的問題進(jìn)行深入地研究，在原有脫硝設(shè)備系統(tǒng)基礎(chǔ)上,，實(shí)施了SCR脫硝系統(tǒng)的改造,，使得鍋爐煙氣氮氧化物的排放達(dá)到了環(huán)保要求標(biāo)準(zhǔn)，從而實(shí)現(xiàn)本單位的節(jié)能高效發(fā)展目標(biāo),。

某電廠共有三臺240t/h循環(huán)流化床鍋爐,，之前爐膛頂部分離器入口處安裝有SNCR（選擇性非催化劑還原法）脫硝系統(tǒng)。該SNCR主要組成系統(tǒng)是：(1)氨水加注,、存儲系統(tǒng)：通過罐車將氨水(20%）由外界運(yùn)輸?shù)綇S送至氨水存放點(diǎn)儲存,。氨水通過氨水加注泵輸送到氨水儲罐儲存使用。(2)氨水輸送系統(tǒng)：氨水輸送泵將儲罐中的氨水輸送至靜態(tài)稀釋器和工藝水混合稀釋為5%左右的氨水后,，輸送至爐前噴射系統(tǒng)進(jìn)行脫硝反應(yīng),。(3)稀釋水系統(tǒng)：除鹽水從主廠房除鹽水系統(tǒng)接入稀釋水箱，通過稀釋水泵打入靜態(tài)混合器中與20%氨水混合,。目前,，因環(huán)保要求改變，煙氣氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)由原先100mg/Nm3提高為50mg/Nm3,。為響應(yīng)國家對煙氣排放的環(huán)保指標(biāo)要求,，需要對原有SNCR脫硝系統(tǒng)進(jìn)行改造，增加SCR脫硝系統(tǒng),。

1工程概況

本工程為改造原有電廠1#鍋爐全煙氣量脫硝裝置,。原鍋爐設(shè)計(jì)三層空預(yù)器，現(xiàn)設(shè)計(jì)縮減掉一層,，改造后預(yù)熱器性能不變,。省煤器下管系組下移至此拆除空預(yù)器位置，騰出3m左右高度空間安裝SCR脫硝設(shè)備,，省煤器改造后熱能不變,。在上下省煤器管組斷開部位采用2根外部集箱及4根聯(lián)絡(luò)管連接，外部管路采用硅酸鋁保溫,?？疹A(yù)器采用三維肋管空氣預(yù)熱器設(shè)計(jì)為立式布置，共上下兩級管箱,，二次風(fēng)在一次風(fēng)中間,。改造內(nèi)容包括脫硝催化劑及其輔助鋼結(jié)構(gòu)支撐系統(tǒng)、聲波吹灰器,、NOx監(jiān)測裝置等,。

2工藝原理

本工程所采用的選擇性催化還原煙氣脫硝技術(shù)是利用原有SNCR脫硝系統(tǒng)噴射的過量氨作為還原劑，將部分省煤器移位,，移出后的空間煙氣溫度控制在320——420℃,，然后裝入以二氧化鈦為載體的釩基負(fù)載型板式催化劑，過量氨在催化劑的作用下,，將煙氣中的NOx進(jìn)一步脫除,，濃度從150mg/Nm3(標(biāo)干，6%O2)降至50mg/Nm3(標(biāo)干,，6%O2)以下,，從而實(shí)現(xiàn)NOx的超低排放。脫硝還原反應(yīng)：

因循環(huán)流化床鍋爐煙氣含塵量偏高,，本工程采用了孔隙率大,、積灰易清理的板式催化劑。催化劑的運(yùn)行有*溫度范圍,，當(dāng)運(yùn)行溫度高于催化劑的*溫度限值時(shí),，蜂窩式催化劑將發(fā)生燒結(jié)和脆裂；當(dāng)運(yùn)行溫度低于催化劑的*溫度限值時(shí),，容易生成硫酸氫銨,，生成的硫酸氫銨附著在催化劑表面堵塞催化劑孔，導(dǎo)致催化劑活性降低,，影響脫硝效率,。SCR*運(yùn)行溫度必須高于催化劑的*溫度限值，否則停止噴入氨,，停運(yùn)SCR裝置,。本工程催化劑的運(yùn)行溫度范圍為320——420℃。

3系統(tǒng)描述

3.1 煙道

SCR脫硝裝置的煙道直接與省煤器下部的軟連接相連,，同時(shí)煙道中設(shè)置導(dǎo)流板和SCR反應(yīng)器入口罩,。省煤器出口的煙氣通過SCR入口煙道進(jìn)入SCR反應(yīng)器，通過反應(yīng)器下部直接與后部省煤器煙道相連,。

3.2 SCR反應(yīng)器

配置一臺SCR反應(yīng)器,。SCR反應(yīng)器包括反應(yīng)器箱體板、單層催化劑,、水平支撐梁體系,、入口NOx檢測儀、催化劑安裝門,、吊裝電葫蘆及附屬保溫,、平臺爬梯。

3.3 吹灰系統(tǒng)

SCR裝置的吹灰系統(tǒng)采用聲波吹灰器,，吹灰壓縮空氣接自廠區(qū)壓縮空氣管道,。壓縮空氣要求壓力為0.4——0.6MPa。吹灰器用于清除催化劑表面的積灰。反應(yīng)器設(shè)3臺吹灰器,，每個(gè)吹灰器本體,、控制柜、連接管道及管件等,。

4運(yùn)行與維護(hù)

4.1 初次運(yùn)行

只有對鍋爐管道進(jìn)行酸洗,、燃料油燃燒設(shè)備的起燃試驗(yàn)且熄火后才能進(jìn)行催化劑的安裝，即在調(diào)試前不久進(jìn)行催化劑的安裝,。如果無法滿足要求,，則應(yīng)保證煙氣清潔系統(tǒng)可投入使用而且功能正常及系統(tǒng)投運(yùn)的條件為系統(tǒng)安裝、檢修完畢,；系統(tǒng)水,、電、氣,、脫硝劑供應(yīng)正常,。鍋爐投運(yùn)正常、噴氨系統(tǒng)調(diào)試正常,。

4.2 啟動

催化劑安裝完成后要對其進(jìn)行升溫激活,。升溫速率見表1。

在催化劑升溫過程中,，為防止催化劑表面生成冷凝水,，升溫速率不能低于5℃/min；當(dāng)煙氣溫度高于*噴氨溫度時(shí)開始噴氨,。同樣,，當(dāng)溫度低于*噴氨溫度時(shí)停止噴氨。打開吹灰器自動運(yùn)行程序,，吹灰器會自動循環(huán)間隔清灰,，或者根據(jù)壓降損失情況進(jìn)行手動清灰。

4.3 系統(tǒng)關(guān)停的要求

關(guān)停反應(yīng)器或鍋爐時(shí),，當(dāng)達(dá)到*工作溫度時(shí),，應(yīng)停止噴氨。反應(yīng)器關(guān)閉時(shí),，催化劑溫度下降速度應(yīng)不超過60℃/min,，急劇的溫度下降可能會導(dǎo)致催化劑開裂。系統(tǒng)關(guān)停后,，用吹灰器對催化劑表面進(jìn)行反復(fù)吹掃,，保證催化劑表面的積灰清除干凈。一旦完成反應(yīng)器的清潔工作,，反應(yīng)器應(yīng)密閉起來,，所有的閥,、門洞、檢查孔均應(yīng)予以密閉,。停運(yùn)期間,，反應(yīng)器內(nèi)的相對濕度應(yīng)維持在盡可能低的水平，以防止水汽的沉積,。有必要在反應(yīng)器的底部安裝臨時(shí)的電加熱器或除濕器,，并在停車期間運(yùn)行,，當(dāng)溫度過低或濕度過大時(shí),，電加熱器或除濕器可以間斷運(yùn)行，使催化劑保持干燥狀態(tài),。

4.4 注意事項(xiàng)

當(dāng)溫度低時(shí),，煙氣中的NOx與NH3反應(yīng)生成硫銨。因此,，當(dāng)溫度低于*噴氨溫度時(shí)停止噴氨,。催化劑不宜在420℃及以上溫度煙氣條件下長期運(yùn)行，以免催化劑材料發(fā)生晶化和結(jié)構(gòu)變化,，使催化劑失活,。

4.5 催化劑中毒

受流經(jīng)不同氣體及液態(tài)催化劑毒性物的影響，催化劑的活性將會降低,。其失活程度受催化劑毒物的濃度,、與毒物接觸的時(shí)間以及與毒物接觸時(shí)的溫度等因素的影響。如鈉鹽,、鉀鹽,、鎂鹽及鈣鹽等都會引起催化劑中毒。避免在露點(diǎn)溫度區(qū)運(yùn)行,，或者使運(yùn)行時(shí)穿越露點(diǎn)溫度區(qū)的時(shí)間盡可能短,，如此可減輕中毒癥狀。并且吹掃周期不得大于7d,，*的吹掃周期應(yīng)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行情況進(jìn)行調(diào)整,。

4.6 催化劑的維護(hù)

模塊裝卸及搬運(yùn)過程嚴(yán)格遵守手冊中的要求進(jìn)行作業(yè),；催化劑存儲,、系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)要做好防潮措施，以免催化劑活性受影響,，停運(yùn)期間確保氨噴嘴以及吹灰器關(guān)閉完好,；應(yīng)保證反應(yīng)器內(nèi)模塊組件的垂直度，各排列*對齊,，確保每個(gè)催化劑單體在模塊中都沒有移位,；檢查模塊中單體是否有破損或堵塞,，及時(shí)做好清灰工作；檢查模塊組件之間的密封,，以及模塊組件與反應(yīng)器墻板之間的密封,，確保所有密封要徹底，以避免煙氣的泄漏,，具體詳情見表2,。

4.7 故障診斷及處理程序

如果氨噴入量在緩慢增加，表明催化劑已經(jīng)到了壽命極限,。如果上述可能出現(xiàn)的故障原因被排除,，則應(yīng)對運(yùn)行的催化劑樣品進(jìn)行活性檢測，以確定催化劑實(shí)際的活性狀態(tài),。

5主要設(shè)備改造后評價(jià)

設(shè)備投運(yùn)后進(jìn)行了整體試驗(yàn),。

(1)改造后，壓力,、流量和煙氣成分測點(diǎn)的位置和測量方式布置合理,，保證可測出脫硝系統(tǒng)入口、出口的壓力和NOx含量,。

(2)脫硝裝置在性能考核試驗(yàn)時(shí)的NOx排放小于50mg/Nm3（折算為6%含氧量條件下,，位于煙氣采集儀的NOx分析測點(diǎn)），氨逃逸濃度小于3ppm,SO2/SO3轉(zhuǎn)化率小于1%,，整套系統(tǒng)的脫硝效率達(dá)到85%以上,。

6改造完工后投運(yùn)使用的效益分析

改造后可保證在氨水消耗基本不變的前提下，提高氨水與氮氧化物的反應(yīng)效率,，達(dá)到氮氧化物的超低排放要求,。改造后可保證鍋爐的熱效率不變，并且保證了燃料的充分燃燒,。改造后比改造前提高了氨水的使用效率,，大大提高了環(huán)保效益；降低了氮氧化物的排放總量,，減少了排污費(fèi)用的支出,。從數(shù)據(jù)比較來看，在鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行的狀態(tài)下,、全年運(yùn)行8000h,，約可減少氮氧化物的排放量為235700Nm3/h×100mg/Nm3×8000h=188.56t。

來源：節(jié)能與環(huán)保

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