【摘 要】本文以作者工作的公司为例,主要介绍#1#2锅炉SNCR脱硝技术的工作原理,以及锅炉烟气脱硝改造经验,自控运行控制及运行注意事项。锅炉脱硝改造后,烟气的NOx浓度排放明显下降,满足了国家倡导低碳经济、节能减排工作要求。
【关键词】脱硝技术;自动控制;节能减排
前言
近些年来,随着我国社会经济的快速发展,国内能源的消耗量也在逐年增加,随之而来的是NOx排放量的增长,给大气环境带来了高度污染。NOx排放控制有两种途径,一是控制原始的NOx的生成量;二是采用有效的烟气NOx脱除技术。在燃煤电站NOx排放的控制方面,国内建立了一批烟气脱硝工程,不断加大NOx排放的控制力度,NOx排放的增长势头已基本得到了控制,NOx排放总量将不断降低。根据环保部门发布的GBl3223—2011《火电厂大气污染物排放标准》,从2012年1月1日开始,国内所有新建火电机组NOx排放量要求达到100mg/m?以下,为了满足国家减排新要求,所有的新建机组都有安装脱销装置,同时,现役机组的脱硝改造势在必行。
1 概述
我公司属于国家级重点节能环保型电厂,于2010年投入使用两台320MW循环流化床机组。我公司严格按照国家环保部门对烟气NOx要求,对1号、2号锅炉进行脱硝改造,每台锅炉配置炉内烟气脱硝一套,采用“一对一”方式,公用系统按2台炉设置。脱硝系统采用选择性非催化还原法(SNCR)脱硝工艺,还原剂为尿素,脱硝效率≥52%,即NOx排放浓度低于175mg/m3(6%O2,干烟气)。
2 SNCR烟气脱硝技术原理
SNCR脱硝是目前主流的烟气脱硝技术之一,该工艺是在800℃~1250℃温度范围内,采用氨水、尿素等还原剂选择性地还原烟气中的NOx,实现NOx的脱除,该脱硝工艺无需催化剂。
3 脱硝系统的控制要点
按环保相关规定要求,采用单独的分散控制系统(DCS)。将锅炉尾部烟道的NOx作为反馈值,控制喷入炉内还原剂量,同时相应调整稀释水的流量,使得还原剂量加稀释水量等于喷枪喷射量并保持恒定,使得NOx质量浓度不高于100mg/m3,氨逃逸质量浓度不高于8mg/m3。系统整体处于自动模式下运行。锅炉负荷变动幅度大时,SNCR系统可处于手动模式下运行。
4 我公司SNCR脱硝系统情况
4.1 我公司根据现场情况:#1#2锅炉烟气脱硝选择SNCR脱硝工艺,主要有以下原因:
(1)流化床锅炉NOx排放浓度通常较低,统计改造前6个月的NOx浓度,最大值350mg/m3,最小值70mg/m3,前6个月的平均值124mg/m3,根据现阶段对NOx浓度排放要求小于200mg/m3,我公司NOx浓度基本在合格范围内。(2)机组在不同负荷下运行时(180MW~320MW),炉膛出口烟温(即旋风分离器入口烟道温度)为863~919℃;分离器出口烟温840~956℃,满足SNCR脱硝反应需要。(3)经济性好:由于该反应是靠锅炉内的高温驱动的,因此投资成本和运行成本比SCR低。(4)我公司脱硝系统属于改造项目,SNCR脱硝工艺占地少,设备简单,不需单独设置反应器,改造方便实用。(5)这种脱销技术对锅炉的各种运行参数没有什么太大的影响,同时也不需要进行锅炉燃烧设备及受热面方面的改动。
4.2 主要设备参数及设计情况
(1)主要参数。烟气流量:1138152(干基,6%)Nm3/h烟气温度:900℃含氧量:3.2%;锅炉脱硝系统改造后主要指标:NOx浓度:45-170mg/Nm3;NH3逃逸量:1.2-6.5mg/Nm3;脱硝效率:≥52%;
(2)脱硝自动控制系统及运行。为方便运行操作,同时有效控制烟气NOX排放量,该脱硝系采用DCS监控。#1#2炉脱硝工艺炉区反应控制系统所需IO点各为40点,不再设立单独DCS控制柜,分别进入1、2号机组DCS控制(上海新华XDC-800系统);尿素站等公用系统设备的控制系统单独设置一个远程控制柜(南京科远V3系统),配置1对冗余控制器(DPU),机柜布置在尿素站附近综合泵房辅控DCS远程机房内,以光纤通讯方式进入辅控DCS控制网络。1号、2号炉脱硝系统画面、参数显示能按照国家环保部门最新文件要求,完成脱硝环保数据上传。 |
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