脱销工艺对锅炉效率及锅炉设备的影响

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1、脱销工艺对锅炉效率及锅炉设备的影响摘要：脱硝工艺己经成为一种新型的、成熟的工艺。随着脱硝工艺的大量应用，对锅炉产生的影响也越來越得到电厂的重视，本文将针对脱硝工艺对锅炉效率及对锅炉设备产生的影响进行介绍。关键词：脱硝；锅炉效率；锅炉设备0前言脱硝工艺通过布置在锅炉炉墙上的喷射系统，将还原剂喷入炉膛或烟气温度适合的烟道内，在高温下还原剂与烟气屮的NOx在没有催化剂参与的情况下发生还原反应，实现脱氮。脱硝反应过程中氨逃逸和喷入的水容易会对炉膛受热面和锅炉效率产生影响。1、氨的逃逸率对锅炉设备的影响无论SNCR、SCR、还是SNCR/SCR都是采用氨基作为脱硝还原剂，即最终参与脱硝

2、反应的都是氨气。在实际工程应用中，由于氨与NOx混合与分布不匀、NH3过量、温度窗的限制等，使得氨与NOx的不能完全反应，这样就会有少量的氨与烟气一道逃逸出反应器。这种情况称之为氨逃逸。氨的逃逸是不希望看到的。主要原因是逃逸的氨本身是一种二次污染，另外一个很重要的原因就逃逸的氨将会引起锅炉后部设备包括空预器、电除尘等造成沾污与腐蚀。脱硝反应屮氨逃逸主耍可导致：一一生成硫酸铵沉积和腐蚀空气预热器等下游设备。一一造成FGD废水及空气预热器清洗水中含NH3一一增加飞灰中的NH3化合物锅炉的燃烧过程中，燃煤中的元素硫绝大多数燃烧生产S02,但是不可避免有少量的S03生成，虽然燃烧的过

3、程中S03的生成量非常有限，但是其所产生的影响不可低估。SCR比SNCR脱硝工艺的氨逃逸要求严格的原因，就是因为SCR由于采用了脱硝催化剂，使得S02/S03转化率增加。当烟气中的S03与未参与脱硝反应的逃逸产生反应，将会生成铵化合物NH4HS04以及（NH4）2S04。NH4HS04在180〜240qC温度之间呈液态，当温度低于180°C时呈固态。硫酸铵具有腐蚀性和粘性，可导致锅炉尾部烟道设备包括空预器、电除尘等的腐蚀与损坏。另，这种冷凝物部分会沉积在飞灰上，部分粘附在空气预热器表面，因此80%以上逃逸氨被传递给飞灰进入电除尘器。研宄发现，气态NH3在电除尘器屮会被吸附在飞

4、灰上。经过除尘器后有少量的氨会被带入其下游的FGD。因此无论SCR还是SNCR对氨的逃逸都有严格的限定，SNCR工艺由于相对的S03较少，一般限定其氨逃逸控制在lOppm以下，SCR要严格控制氨逃逸在3ppm以下。2、炉膛喷尿素溶液对锅炉效率的影响尿素水溶液喷入锅炉炉膛出口的烟气中，对锅炉内烟气的辐射特性和热物理性质有影响，并增加烟气的流量，吸收烟气的热量。以灞桥项目为例，脱硝前烟气含水量为64t/h,烟气中水份体积浓度为8%;尿素水溶液蒸发后在烟气中的浓度大约为1%，由于浓度很低，不会明显影响烟气的辐射传热，亦不会明显改变烟气的热物理性质和增加烟气的流量，从而不会明显影响对

5、流传热。尿素水溶液的蒸发会吸收一些烟气热量，相当于煤的水分增加，使水蒸发吸收的汽化潜热总量增加。由于锅炉排烟温度高于水的蒸发温度，所以这部分热量无法被锅炉受热面回收，从而增加锅炉排烟热损失，使锅炉热效率降低。这部分热损失的计算如下：AQ=Mr?r+Ml?Ql-Ml?Q2式中：Mr和r分別为尿素水溶液的质量流量和汽化潜热，Ml为尿素用量(525kg/h),Q1为尿素分解吸收热(100kj7mol),Q2为脱硝反应释放热(406kJ/m01)o由此造成的锅炉热效率降低值如下：△11=AQ/(Mc?Qar)X100%式巾，Me为额定负荷时锅炉的燃煤量(132.lt/h),Qar为煤

6、的收到基低位发热量(21200kj/kg)。每小时喷入炉膛的水量为12.3t/h，锅炉排烟温度为126°C,水汽化吸收热量为34670000kj7h:脱硝反应放热6230000kj7ho对于即将采用SNCR.脱硝工艺的燃煤发电机组，计算的锅炉热效率的降低值为1.02%o3、SCR脱硝装置对锅炉及辅助系统的影响3.1.对锅炉性能和安全的影响安装SCR脱硝装置会使锅炉的散热表面积增加和烟气阻力増大。锅炉散热表面积的增加使锅炉的散热量增加，影响锅炉的热效率，再加之氨气的喷入，使进入空气预热器的烟气温度降低，一般烟气温度降低的幅度很小，对空气预热器的换热和锅炉排烟温度影响很小。SCR

7、和烟道的阻力大约增加800〜lOOOPa左右，这将增加引风机的电耗。烟道阻力增加后，对烟道设计的影响相将分成三部分：在省煤器出口至SCk入口范围，烟道压力与原设计相同，与炉膛承受压力基本一致，对烟道强度计算没有影响；在SCR出门至空气预热器入门范围，烟道压力与省煤器出口相比，将增加SCR阻力损失和部分烟道阻力损失，烟道设计压力将提高，对烟道强度计算有影响，加强筋须加强；在空预器出口烟道，烟道设计压力除考虑SCR和部分烟道阻力的影响外，还要考虑预热器本身阻力增加的影响，烟道外形尺十不变，烟道强度须重新计算