燃煤电厂在电力生产过程中不可避免地会产生氮氧化物。如果直接排放到空气中,肯定会造成大气环境污染,危害周围环境的生活安全。因此,电厂锅炉脱硝技术一直是研究的重点,取得了一定的成果。但为了更好地实现节能降耗生产,需要在现有基础上进一步改造优化,全面提高锅炉脱硝效率,降低NOx排放量,促进电力产业的可持续发展。
一、电厂锅炉脱硝现状
从我国燃煤电厂的生产现状来看,脱硝技术虽然不断更新,但在实际应用中仍存在诸多问题。一是氨利用率低。脱硝过程中使用的还原催化剂容易失活逃逸。未使用的氨会腐蚀锅炉机组,剩余的氮会逃离空气,造成污染。最后,剩余的氮会腐蚀下游锅炉机组和设备。二是操作不规范。化学反应用于脱硝过程中,由于操作不规范,尿素会因反应而产生CO气体进入空气。原因是低温尿素喷入高温锅炉,两者会发生淬冷化学反应,CO排放量增加。三是降低煤炭燃烧率。将低温尿素喷到9000℃在过热器中,会影响内煤的燃烧效率,还会形成飞灰,造成大气环境污染[1]。四是气体泄漏。脱硝系统以锅炉厂高压蒸汽为喷射器的雾化介质,雾化蒸汽压力达0.9MPa此时,喷射器的尿素液体会间歇滴落在喷射器下,形成液体膜。此时,由于锅炉加热,尿素分解产生的甲氨含量增加,更有可能造成泄漏风险[2]。
二、电厂锅炉脱硝技术
1.SCR烟气脱硝技术
1.1SCR系统整体改造
应用于电厂SCR对于系统的技术改造,首先要从实际情况出发,根据整体设备的不同功能进行最优改造,既能进一步提高运行效率,又能减少对环境的污染。为了提高脱硝效率,SCR反应器高温烟道口设置弯角,促进脱硝烟气在引回空气预报器内再次换热。例如,一个煤电厂设置了两个10长的m,宽13m,高13m的SCR反应器还在送风机上方设置了支架,采用两套烟气系统,一段设置为4m×10m烟气排出口,最后采用导流板、混流板等装置,确保烟气能正常流通,高效热处理[3]。
1.2.空气预热器改造
SCR运行过程中会产生脱硝装置NH4HSO4.如果不能有效处理,空气预热器会随着生产时间的延长而堵塞,需要进行有针对性的改造,以确保颗粒物能够顺利通过。原冷端传热元件可与预热器中温端传热元件结合。转换后的三层组件改为两层,使系统布局更加合理。预热器高度也可适当调整,进一步扩大传热范围,提高传热效率,确保锅炉温度始终保持恒定值,实现气体的高效热处理。此外,去除系统内部的加热格栅,水平膜进一步延伸到冷端,更换并关闭换热器门。冷送风机和热排风机可转化为蒸汽和高压水双介质吹灰机,实现空气预热的长期高效净化,更好地满足冷端换热装置日益增长的需求。其中,高压水双介质吹灰器具有吹灰和高压水清洗功能,即使长期运行也能保证内部清洁。
2.低碳燃烧改造技术
2.1调整燃烧风量
为了进一步达到低碳燃烧的目的,首先可以适当调整燃烧风量,增加新的一次风室,缩小终风室和油风室的范围,以减少主要部件区域的风量。同时,调整锅炉燃烧范围内的风口范围,确保风速能够满足锅炉燃烧的需要。在锅炉内形成富燃区的前提下,进一步分配锅炉风量,减少NOx排放浓度,减少环境污染。
2.2额外安装燃料器
改造主燃烧器时,可增加七层独立燃烧器空气喷嘴,满足上下摆动作要求,缩短一次风喷嘴与二次风喷嘴的半径距离,促进蜡烛燃烧区和SOFA喷嘴间形成丰富的燃烧区,燃烧距离进一步延长,电力生产产生的烟气中NOx气体可以完全燃烧,从而达到减少排放的效果[4]。此外,燃烧器的横向布置也可以进行改造,目的是实现下部空气回流,减少切向轨迹。技术改造后,二次风变为一次风,同时从小角度移动,顺时针切割。这样,锅炉中产生的水平空气就可以分级,然后逐步排放NOx有效控制排放过程。
3.NOx排放控制改造技术
电厂锅炉脱硝改造必须以事实为基础,确保改造技术的高可行性和实用性。统计锅炉氮氧化物排放,适当调整锅炉燃烧溶解度,优化煤炭燃烧效果,实现NOx整体优化。例如设置锅炉燃烧排放NOx浓度为350mg·m-3~450mg·m-3、煤炭燃烧500mg·m-3为标准,确定减排目标为标准,mg·m-3、实现煤炭燃烧效率的有效优化,不影响生产效率,控制煤炭燃烧效率NOx的排放量。
结束语:
电厂锅炉脱硝改造技术的研究对促进燃煤发电产业的可持续发展具有重要意义。通过技术改造,在不影响生产效率的情况下降低生产效率NOx减少对环境的破坏,在更大程度上实现节能减排,实现环保与电力生产的和谐发展。