電廠鍋爐脫硝改造技術要點分析

李 君

(國電東北電力有限公司沈西熱電廠，沈陽 110023)

0 引 言

隨著人們對環境保護的意識與要求越來越高，對電廠鍋爐脫硝改造標準也在不斷提高。因此對電廠鍋爐脫硝傳統技術進行改革創新，將全面提高鍋爐運行效率，切實降低NOX氣體排放量，減少煙氣對大氣污染，實現對環境的保護[1]。當前脫硝改造技術主要是SNCR與SCR兩種脫硝技術。本文主要探究電廠鍋爐脫硝改造技術，并詳細分析各項技術帶來的優勢，確保電廠鍋爐脫硝改造技術能適應當前電廠生產需要，提高電廠鍋爐脫硝改造技術的實際價值。

1 SCR煙氣脫硝改造技術分析

本文主要是針對電廠SCR脫硝裝置進行改造，在裝置上每隔6.8 mm設置一個小孔，小孔內設置三層布置，且采用蜂窩式還原催化劑。在此過程中，主要是在高溫煙道內用液氨作為還原劑，使鍋爐中排放出來的煙氣發生還原反應。為了充分保證鍋爐冷卻機組的運行效率與要求，對SCR反應器旁路將不做任何改造設計。對改造后的鍋爐機組進行實驗，其在運行過程中尚未出現任何超負荷情況，高溫煙道內噴氨設備運行良好，液氨儲存保護良好，鍋爐脫硝率達到了90%，證明該項改造具有一定可行性。對進出口煙氣排放濃度測試，改造后污染物排放有明顯的下降，證明其具有一定的有效性(鍋爐改造前后污染物排放對比如下表1所示)。具體的改造技術分析見表1。

表1 鍋爐高招前后污染物排放對比表

1.1SCR系統整體改造技術分析

電廠鍋爐脫硝設備的整體改造就需要依據其整體設備的不同功能進行最優改造，在提高其運行效率的同時，也能對環境進行保護。為了有效實現煙氣脫硝控制，可以在SCR反應器高溫煙道口設置一個彎角，讓脫硝煙氣再引回空預器之中再次進行換熱處理[2]。在本次改造中，主要是設置了兩個長10 m，寬13 m，高12.5 m的SCR反應器，并在送風機上方設置一個支架，方面安裝兩套煙氣系統，設置4 m*10 m截面的煙氣進出口，然后運用導流板與混流板等裝置，實現煙氣的流通與熱處理。(具體如圖1所示)

圖1 SCR系統整體圖

1.2 空氣預熱器改造技術分析

NH4HSO4等物質是SCR脫硝裝置在運行過程中所產生的顆粒物質，其會堵塞空氣預熱器，因此，改造空氣預熱器，使顆粒物質也能順利通過將是提高其運行效率與水平的關鍵。在改造過程中，將原冷端傳熱元件與預熱器中溫端傳熱元件合二為一，熱端傳熱元件高度為1 150 mm。轉換后，將三層組件轉換為兩層，實現了合理的布局。將高度為2 073 mm的預熱器改造成為高度為2 145 mm，增強整個裝置的傳熱范圍，讓鍋爐內的溫度能達到一定的恒定值，保持對氣體的熱處理。取消內部加熱格柵，將橫膜的位置延伸到冷端，然后更換并關閉不再使用的換熱器的門；為長期有效凈化空氣預熱，滿足冷端換熱裝置日益增長的要求，將冷送風機和熱排風機改造成蒸汽和高壓水雙介質吹灰器。在高壓水雙介質吹灰器之中，不僅具有常規的吹灰功能，還能利用高壓水特性清洗介質，使之保持干凈。

2 低碳燃燒改造技術分析

電廠一般采用型號為SG-2026/17.5-mg908的鍋爐，采用四角且向模式的循環燃燒方式，充分發揮出低碳轉化技術，使爐內廢氣中的NOX濃度由400 mg·Nm-3降低到100 mg·Nm-3，轉化后的效果顯著低碳燃燒所產生的NOX氣體，在采用一次風等離子燃燒器的基礎上，采用上下富細中鈍的燃燒器進行改造和現代化改造，并合理配置了燃燒器內部裝置，即將內部即將燃燒的空氣成分添加到轉換器之中，然后利用空氣噴嘴的形式體現其變化[3]。具體的低碳轉化改造技術如下：

2.1 調整燃燒風量

改造助燃風量是低碳轉化技術的基礎，對其進行科學調整并加入新型一次風室，不斷縮小了終風室和油風室的范圍，有效地減少了主要部件區域的風量，調整了鍋爐燃燒范圍內的風嘴范圍，設定風速能滿足鍋爐燃燒特性的基本要求，增加高爐風量，并進行調整。在鍋爐內形成富燃區后，通過對鍋爐風量的重新分配，可以有效地抑NOX氣體的排放濃度。

2.2 縱向布置燃料器

在低碳燃燒技術之中，主要是在主燃燒器上方8 cm的地方增加了一個七層獨立的燃燒器空氣噴嘴，此噴嘴可以上下擺動，并能有效縮短一次風噴嘴與二次風噴嘴之間的半徑距離，這樣就可以在主燃燒區和SOFA噴嘴之間形成富燃燒區，延長燃燒距離，讓煙氣中的NOX氣體更加充分燃燒，從而達到控制效果。

2.3 橫向布置燃燒器

經過對燃燒器水平布置的改造，可以將下段的空氣回流，切向軌跡減小。改造后的二次風變為一次風，并以8度小角度移動，然后順時針切割。經過改造的橫向燃燒系統，可以將鍋爐內產生的橫向空氣分級，并逐級排放，從而控制NOX的排放。

3 NOX排放控制改造技術分析

結合電廠鍋爐的實際情況，對鍋爐脫硝改造技術進行了分析，制定了具體的改造方案。依據鍋爐氮氧化物排放實際情況，可以將電廠鍋爐燃燒溶解度定為:

350 mg·m-3～450 mg·m-3之間；那么對于煤炭的燃燒標準就可以是500 mg·m-3，減排目標就可以定為100 mg·m-3，這樣就可以有效對煤炭燃燒效果進行優化，并對整體NOX進行了優化[4]。

在進行電廠鍋爐脫硝改造技術設計的時候，要充分依據電廠實際生產情況，加深對脫硝改在技術的研究，首先要對電廠鍋爐脫硝技術生產中所排放的NOX的氣體數據進行收集，并依據SCR技術工作原理對其進行控制。

本次改造主要是以電廠鍋爐脫硝技術中的NOX排放控制技術為基礎，運用低氮燃燒技術與SCR技術相結合的方式，實現對鍋爐煙氣脫硝中所產生的NOX氣體濃度數值進行控制。低氮燃燒技術就是在燃燒器之中，對空氣進行分級，然后運用不同空氣燃燒效果實現對鍋爐脫硝技術的燃燒進行改造，實現對NOX氣體的排放控制，最后再采用SCR技術對鍋爐中的煙氣實現脫硝。經過這樣的改造，減少了催化劑與還原劑的使用，不僅節約了電廠的生產成本，更符合了國家NOX氣體排放標準，符合電廠鍋爐脫硝技術改造基本需求。在進行NOX氣體排放控制的時候，由于對空氣進行了分級處理，在改造的時候，充分運用了自流型低氮燃燒器水平彎頭離心力的作用，再加上分級風的方式，可以讓煤炭進行充分燃燒，從而實現了對NOX氣體排放的控制。

4 結束語

NOX氣體是大氣主要污染物之一，其不僅將對環境生態造成一定破壞，更能影響人體健康。因此，降低電廠生產過程中NOX氣體排放量，深入改造電廠鍋爐脫硝技術，實現對NOX氣體的有效控制，不僅可以進一步促進電廠可持續發展，更對改善生態環境有一定的現實價值。電廠現行的SRC脫硝技術與SNCR脫硝技術各有優缺點，依據其本身特點，充分發揮技術優勢對其進行改造，充分體現電廠鍋爐脫硝改造技術的實際價值，在保護生態環境的同時，也能增強電廠核心競爭力。