一臺層燃爐低氮脫硝改造

摘 ?要：國家環保政策收緊，舊鍋爐排放超標，必須進行改造。脫硝溫度需在280-420℃之間，層燃鍋爐負荷變化時，溫度隨之變化，無法撲捉到固定的溫度點。因此低氮改造必須對層燃爐溫度可控，并可調節。

關鍵詞：低氮改造;超凈排放

中華人民共和國國家標準GB13271《鍋爐大氣污染物排放標準》中規定了在用燃煤鍋爐氮氧化物排放標準不超過400mg/Nm3，重點地區在用燃煤鍋爐氮氧化物排放標準不超過200mg/Nm3。但是隨著中國經濟的發展，國家環保政策的要求越來越嚴格，我相信在不久的將來中國將實行更嚴格的環保政策。現在國家重點地區基本都采用了超低排放的要求，即在用燃煤鍋爐氮氧化物排放標準不超過50mg/Nm3。

目前國內有大量的燃煤鍋爐在用，工業鍋爐中以燃煤鏈條鍋爐為主。燃煤鍋爐要實現超低排放，必須增加爐外脫硝設備，而爐外脫硝設備必須在280-420℃之間才能起到作用，（效果較好的溫度為350℃）溫度超出此范圍，爐外脫硝設備將起負作用。然大量在用燃煤層燃鍋爐不具備此溫度點，且鍋爐運行負荷變化大，大多數鍋爐運行負荷在30～100%之間，負荷變化時各點溫度隨之變化。

河北某造紙廠在用75噸角管式蒸汽鍋爐，氮氧化物排放約300mg/Nm3，不滿足國家標準，急需改造。該公司生產工藝需求蒸汽量為十幾噸至七十五噸之間，鍋爐負荷變化大。經過現場長期采樣，鍋爐在滿負荷運行時，省煤器前煙氣溫度約為310℃，鍋爐爐膛出口溫度約700℃。鍋爐運行在30t/h時，省煤器前煙氣溫度約為220℃，鍋爐爐膛出口溫度約500℃。用戶提出要求，在盡可能改的少的情況下，實現各運行工況下均可達到超低排放，即在任意時間，任意工況下均可實現氮氧化物排放低于50mg/Nm3。

根據現場布局情況及運行工況、參數，以省煤器和鍋爐本體之間作為爐外脫硝點，并從鍋爐爐膛出口處引高溫煙氣與鍋爐本體處的煙氣混合，設置電動調風門及摻風調溫器。為確保各種負荷下，爐外脫硝均可達到要求溫度，對15%、30%、50%、70%、100%負荷分別計算，經綜合計算后，改造方法如下：1、高溫煙氣在爐膛出口開800*5000mm區域的煙窗，配合開窗的膜式壁彎管規格為φ60*4，材質為20 GB/T3087;膜式壁跳管采取一前、一中、以后，三排式跳管。電動調風門之前煙道采用內保溫，鋼板材質Q355B，鋼板焊接Y型抓釘，抓釘材質為06Gr19Ni10，澆筑耐火混凝土及保溫混凝土。2、低溫煙氣在鍋爐本體出口，煙道規格為950*8000mm，煙道不設調節裝置，煙道鋼板材質使用Q355B，根據現場實際情況確定煙道實際走向，外部保溫采用硅酸鋁板，保溫后采用波紋板外包。3、高溫煙氣電動調風門之后摻風調溫器之前的煙道，，鋼板材質使用06Gr19Ni10、煙道最小流通面積不小于1.8㎡，根據現場實際情況確定煙道實際走向，外部保溫采用硅酸鋁板，保溫后采用波紋板外包。4、摻風調溫器之后的煙道采用外保溫，煙道鋼板材質使用Q355B，根據現場實際情況確定煙道實際走向，外部保溫采用硅酸鋁板，保溫后采用波紋板外包。此煙道通入爐外脫硝裝置。5、爐外脫硝后，由煙道引回省煤器，此部分煙道鋼板材質使用Q355B，根據現場實際情況確定煙道實際走向，外部保溫采用硅酸鋁板，保溫后采用波紋板外包。

鍋爐改造完成后，現場運行實測結果如下;

從上表可以看出，鍋爐低氮改造完成后，實際運行效果極好，完全達到改造要求。

參考文獻：

[1]TSG G11-2020《鍋爐安全技術規程》.

[2]TSG G0002-2010《鍋爐節能技術監督管理規程》.

[3]GB/T16507.1～16507.8《水管鍋爐》

[4]TSG 91-2021《鍋爐節能環保技術規程》

[5]GB13271《鍋爐大氣污染物排放標準》.

作者簡介：

汪明磊（1982.07-），漢族，男，江蘇徐州人，碩士（西安交通大學動力工程士），工程師，研究方向：鍋爐。