scr脱硝 装置对锅炉系统及环境的影响及防治措施

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1、学兔兔www.xuetutu.com第46卷第5期锅炉技术Vo1.46,No.52015年9月B0ILERTECHN0L0GYSept.,2015SCR脱硝装置对锅炉系统与环境的影响及防治措施方朝君,金理鹏,余美玲,郭常青。(1.西安热工研究院有限公司苏州分公司,江苏苏州215153;2.苏州热工研究院有限公司,江苏苏州215004;3.中国科学院广州能源研究所,广东广州510640)摘要:燃煤电厂SCR脱硝装置引入了还原剂和脱硝催化剂,对锅炉系统运行和环境安全造成了一定的负面影响。结合运行实例分析了因SCR脱硝装置的投运造成锅炉烟气系统阻力

2、增加,导致引风机能耗上升、空气预热器冷端硫酸氢铵(NHHSO)堵塞等新问题,对此提出了有效易行的应对措施。通过计算结果表明:投运SCR脱硝装置的环境影响负荷显著低于未经脱硝直接排人大气的环境影响负荷,但是应控制脱硝出口氨逃逸浓度在低水平,同时对脱硝催化剂进行寿命管理。给出了通过再生技术与回收有价元素,综合处置废弃催化剂以防止二次污染的解决思路。关键词:烟气脱硝;SCR催化剂;氨逃逸;空气预热器中图分类号:XT01.3文献标识码:B文章编号:1672—4763(2015)05—0010-050前言1SCR脱硝装置对锅炉系统的影响随着火电厂大气污

3、染物排放标准(GB1.1脱硝系统阻力测量13223-2011)的实施,其规定:自2014年7月1脱硝系统阻力是指脱硝装置人口至出口之日起现有火力发电燃煤锅炉的NO允许排放浓间的压力损失,包含脱硝反应器本体、催化剂层度执行100mg/m。限值(部分地区及锅炉执行阻力、省煤器出口至空气预热器入口的烟道阻力200mg/m。限值)。为满足NO排放标准,国内以及喷氨格栅、导流板等附属结构的阻力。系统大多数燃煤电厂优先采用高效的低NO燃烧技阻力△乡按式(1)计算。实测时宜采用全压法,即术,将NO初始浓度降到约350mg/m。水平口],将所测设备单元的进、

4、出口测点通过烟气导管引然后进一步采用SCR烟气脱硝技术控制NO使到同一水平高度的U型管或微压计上,直接读其达标排放,其特点是引入了多相催化剂(板式、数,多次测量取平均值。蜂窝式等)和还原剂(尿素、液氨或氨水)及其储Ap一(i—PJ。)+(Pal—Pd。)+存供应系统。(IDiZi一Z。)×g(1)我国典型的燃煤电厂SCR脱硝装置采用高式中:△p——烟气系统压力降(~-tg对压强),Pa;尘型工艺,将脱硝反应器设在锅炉省煤器与空i、。——烟气系统进、出口测量断面处的烟气预热器之间,燃烧产生的高尘烟气都流经脱气静压(绝对压强),Pa;硝反应器(如

5、果不设高温烟气旁路),烟气条件PP一烟气系统进、出口测量断面处的烟较为恶劣。随着SCR脱硝装置的投运时间增气动压(绝对压强),Pa;长,对原锅炉系统运行和环境安全带来的影响p、po——烟气系统进、出VI测量断面处的烟逐渐显现。本文仅对燃煤电厂增设SCR脱硝装气密度,kg/m。;置给锅炉运行和环境带来的影响进行分析,不Z。、Z。——烟气系统进、出口测量断面处的水探讨还原剂供应及氨制备系统对锅炉的影响及平标高,m。环境风险。1.2直接影响——引风机能耗增加收稿日期:2o14—12—08;修回日期:2015—04—08基金项目:广州市科技计划项目(

6、2O12J43Oo142)作者简介:方朝君(1984一),男,硕士,主要从事电厂环保与新能源的研究工作。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com12锅炉技术第46卷图3为SCR脱硝装置投运后的空气预热器空气预热器阻力上升较快的初期,可适当增加吹阻力变化曲线。9月2日开始喷氨,半个月后空灰频率,或使用在线高压水冲洗,尽快缓解上升气预热器烟气系统阻力峰值和平均值均在逐渐趋势。同时需防止频繁过度的吹灰,避免导致蓄缓慢上升。9月10日~1O月10日,A侧和B侧热元件吹损,碎片聚积,空气预热器堵塞进一步空气预热器的平均阻

7、力分别增加了13和24。加剧,形成恶性循环。(4)控制燃煤中的硫分。随着时间推移,空气预热器阻力峰值增大加剧,这是由于人炉煤中存在的硫分在燃烧时可燃硫1O月10日~11月1日,A侧和B侧空气预热器会转化为气态SO和SO。。当硫分增加,燃烧产平均阻力则分别增加了28和4O。生的SO增加,在炉膛的自转化作用下使得SO。浓度基数变大,还会对下游设备造成低温腐蚀隐患。再者,当含SO烟气流经脱硝装置时,在催化剂作用下烟气中部分SO。转化为SO。,与过量的NH。结合,形成NHHSO,造成空气预热器山堵塞,这在氨逃逸分布不均匀时尤为严重。故应圜严格控制燃煤

8、硫分的含量,不燃烧超过脱硝设计骚硫分的原煤。2SCR脱硝装置对环境的影响2.1NO减排效益显著表2所示东部地区的1台300Mw机组(执图3脱硝投运后空气预热器阻力变

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1、学兔兔www.xuetutu.com第46卷第5期锅炉技术Vo1.46,No.52015年9月B0ILERTECHN0L0GYSept.,2015SCR脱硝装置对锅炉系统与环境的影响及防治措施方朝君,金理鹏,余美玲,郭常青。(1.西安热工研究院有限公司苏州分公司,江苏苏州215153;2.苏州热工研究院有限公司,江苏苏州215004;3.中国科学院广州能源研究所,广东广州510640)摘要:燃煤电厂SCR脱硝装置引入了还原剂和脱硝催化剂,对锅炉系统运行和环境安全造成了一定的负面影响。结合运行实例分析了因SCR脱硝装置的投运造成锅炉烟气系统阻力

2、增加,导致引风机能耗上升、空气预热器冷端硫酸氢铵(NHHSO)堵塞等新问题,对此提出了有效易行的应对措施。通过计算结果表明:投运SCR脱硝装置的环境影响负荷显著低于未经脱硝直接排人大气的环境影响负荷,但是应控制脱硝出口氨逃逸浓度在低水平,同时对脱硝催化剂进行寿命管理。给出了通过再生技术与回收有价元素,综合处置废弃催化剂以防止二次污染的解决思路。关键词:烟气脱硝;SCR催化剂;氨逃逸;空气预热器中图分类号:XT01.3文献标识码:B文章编号:1672—4763(2015)05—0010-050前言1SCR脱硝装置对锅炉系统的影响随着火电厂大气污

3、染物排放标准(GB1.1脱硝系统阻力测量13223-2011)的实施,其规定:自2014年7月1脱硝系统阻力是指脱硝装置人口至出口之日起现有火力发电燃煤锅炉的NO允许排放浓间的压力损失,包含脱硝反应器本体、催化剂层度执行100mg/m。限值(部分地区及锅炉执行阻力、省煤器出口至空气预热器入口的烟道阻力200mg/m。限值)。为满足NO排放标准,国内以及喷氨格栅、导流板等附属结构的阻力。系统大多数燃煤电厂优先采用高效的低NO燃烧技阻力△乡按式(1)计算。实测时宜采用全压法,即术,将NO初始浓度降到约350mg/m。水平口],将所测设备单元的进、

4、出口测点通过烟气导管引然后进一步采用SCR烟气脱硝技术控制NO使到同一水平高度的U型管或微压计上,直接读其达标排放,其特点是引入了多相催化剂(板式、数,多次测量取平均值。蜂窝式等)和还原剂(尿素、液氨或氨水)及其储Ap一(i—PJ。)+(Pal—Pd。)+存供应系统。(IDiZi一Z。)×g(1)我国典型的燃煤电厂SCR脱硝装置采用高式中:△p——烟气系统压力降(~-tg对压强),Pa;尘型工艺,将脱硝反应器设在锅炉省煤器与空i、。——烟气系统进、出口测量断面处的烟气预热器之间,燃烧产生的高尘烟气都流经脱气静压(绝对压强),Pa;硝反应器(如

5、果不设高温烟气旁路),烟气条件PP一烟气系统进、出口测量断面处的烟较为恶劣。随着SCR脱硝装置的投运时间增气动压(绝对压强),Pa;长,对原锅炉系统运行和环境安全带来的影响p、po——烟气系统进、出VI测量断面处的烟逐渐显现。本文仅对燃煤电厂增设SCR脱硝装气密度,kg/m。;置给锅炉运行和环境带来的影响进行分析,不Z。、Z。——烟气系统进、出口测量断面处的水探讨还原剂供应及氨制备系统对锅炉的影响及平标高,m。环境风险。1.2直接影响——引风机能耗增加收稿日期:2o14—12—08;修回日期:2015—04—08基金项目:广州市科技计划项目(

6、2O12J43Oo142)作者简介:方朝君(1984一),男,硕士,主要从事电厂环保与新能源的研究工作。学兔兔www.xuetutu.com学兔兔www.xuetutu.com12锅炉技术第46卷图3为SCR脱硝装置投运后的空气预热器空气预热器阻力上升较快的初期,可适当增加吹阻力变化曲线。9月2日开始喷氨,半个月后空灰频率,或使用在线高压水冲洗,尽快缓解上升气预热器烟气系统阻力峰值和平均值均在逐渐趋势。同时需防止频繁过度的吹灰,避免导致蓄缓慢上升。9月10日~1O月10日,A侧和B侧热元件吹损,碎片聚积,空气预热器堵塞进一步空气预热器的平均阻

7、力分别增加了13和24。加剧,形成恶性循环。(4)控制燃煤中的硫分。随着时间推移,空气预热器阻力峰值增大加剧,这是由于人炉煤中存在的硫分在燃烧时可燃硫1O月10日~11月1日,A侧和B侧空气预热器会转化为气态SO和SO。。当硫分增加,燃烧产平均阻力则分别增加了28和4O。生的SO增加,在炉膛的自转化作用下使得SO。浓度基数变大,还会对下游设备造成低温腐蚀隐患。再者,当含SO烟气流经脱硝装置时,在催化剂作用下烟气中部分SO。转化为SO。,与过量的NH。结合,形成NHHSO,造成空气预热器山堵塞,这在氨逃逸分布不均匀时尤为严重。故应圜严格控制燃煤

8、硫分的含量,不燃烧超过脱硝设计骚硫分的原煤。2SCR脱硝装置对环境的影响2.1NO减排效益显著表2所示东部地区的1台300Mw机组(执图3脱硝投运后空气预热器阻力变

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