尿素?zé)峤庵瓢惫に嚨臒嵩茨芎膬?yōu)化方案
更新時(shí)間: 點(diǎn)擊:4095 所屬欄目:行業(yè)動(dòng)態(tài) Update Time: Hits:4095 Belong Column:Industry Trends隨著國(guó)家環(huán)保指標(biāo)的提高,燃煤電站鍋爐煙氣排放指標(biāo)控制的越來(lái)越嚴(yán)格,燃煤電站煙氣污染物的排放受到了國(guó)際和社會(huì)的廣泛關(guān)注鍋爐煙氣脫硝在全國(guó)各地全面普及,傳統(tǒng)的脫硝還原劑液氨的運(yùn)用受到了安全地域等因素的限制,尿素?zé)峤饧夹g(shù)因其安全可靠.
國(guó)內(nèi)火電廠煙氣脫硝一般采用選擇性催化還原技術(shù)(SCR),采用的脫硝還原劑主要有液氨、氨水、尿素3種,因液氨、氨水在運(yùn)輸、使用過(guò)程中采用的措施不當(dāng)或設(shè)備損壞等意外因素,會(huì)引起安全事故,因此近年來(lái)選用尿素作為還原劑的電廠較多。尿素?zé)峤庵瓢惫に囈蛐矢摺⑾到y(tǒng)簡(jiǎn)單、可靠性高而應(yīng)用較廣泛。
一、尿素?zé)峤庵瓢惫に?/span>
常規(guī)的尿素?zé)峤庵瓢毕到y(tǒng)包括尿素儲(chǔ)存間、尿素溶解箱、尿素溶液混合泵、尿素溶液儲(chǔ)罐、尿素溶液循環(huán)泵、計(jì)量和分配模塊、背壓控制閥、熱解爐(內(nèi)含噴射器)、電加熱器等。
尿素?zé)峤鈱儆谥苯涌焖俚募訜犰F化后的尿素溶液進(jìn)行分解,尿素反應(yīng)較為徹底,基本沒(méi)有殘留的中間產(chǎn)物,響應(yīng)時(shí)間僅為5~10s,跟蹤機(jī)組負(fù)荷變化的反應(yīng)速度很快。從熱解爐出來(lái)的氨氣濃度已經(jīng)降低到5%以下,不存在氨氣爆炸問(wèn)題,安全性更高。
二、尿素?zé)峤夤に嚨臒嵩?/span>
經(jīng)近幾年的電廠運(yùn)行反饋,尿素?zé)峤庀到y(tǒng)中熱一次風(fēng)或熱二次風(fēng)中均含有空預(yù)器泄露過(guò)來(lái)的煙塵,其中熱二次風(fēng)的含塵量較高,有些電廠能夠達(dá)到1.1g/Nm3。這些煙塵沉積在U型電熱器內(nèi),除增加電加熱器的能耗,有時(shí)還會(huì)造成電加熱器過(guò)載。在設(shè)有稀釋風(fēng)機(jī)的系統(tǒng)中,這些煙塵會(huì)造成稀釋風(fēng)機(jī)較快的磨損。系統(tǒng)故障率較高。常規(guī)百萬(wàn)級(jí)機(jī)組的尿素?zé)峤夤に噷㈠仩t熱一次風(fēng)(溫度300℃左右)加熱至600℃以上時(shí),電加熱器功率通常在900~1200kW,兩臺(tái)機(jī)組年運(yùn)行費(fèi)用大約為400~500萬(wàn)元左右,能耗較高。
為改善上述能耗高,故障率高的問(wèn)題,目前的解決方案主要有以下三種。
(1)尿素溶液直噴技術(shù)。尿素溶液直噴技術(shù)包括爐內(nèi)尿素直噴技術(shù)和鍋爐高溫?zé)煔馀月分眹娂夹g(shù)兩種。
爐內(nèi)尿素直噴技術(shù)為在鍋爐轉(zhuǎn)向室處設(shè)置多個(gè)尿素溶液噴槍,尿素溶液通過(guò)尿素溶液噴槍噴入鍋爐轉(zhuǎn)向室,利用鍋爐高溫?zé)煔鈱⒛蛩刂苯訜峤獬砂睔夂虲O2,氨氣與煙氣的混合氣體經(jīng)鍋爐尾部設(shè)備后進(jìn)入SCR脫硝反應(yīng)器,完成脫硝反應(yīng)。
鍋爐高溫?zé)煔馀月分眹娂夹g(shù)是將尿素溶液噴入由鍋爐尾部煙道引出的旁路煙道中,借用高溫?zé)煔鉄崃繉⒛蛩厝芤悍纸鉃榘睔狻?
該技術(shù)簡(jiǎn)化了尿素?zé)峤庀到y(tǒng),取消了原系統(tǒng)內(nèi)的電加熱器、熱解爐、一(二)次熱風(fēng)管道系統(tǒng)、AIG設(shè)備等。
(2)爐外煙氣換熱器技術(shù)。爐外煙氣換熱器技術(shù)是將鍋爐的高溫?zé)煔庖鰻t外,爐外設(shè)置管式煙氣換熱器,管外通鍋爐熱一次風(fēng),管內(nèi)通鍋爐高溫?zé)煔?,通過(guò)高溫?fù)Q熱將熱一次風(fēng)加熱至所需的溫度,然后進(jìn)入尿素?zé)峤鉅t完成尿素?zé)峤夥磻?yīng)。該技術(shù)通過(guò)設(shè)置煙氣擋板來(lái)調(diào)節(jié)煙氣流量,從而控制換熱后熱一次風(fēng)的溫度。
爐外煙氣換熱器可以取代傳統(tǒng)熱解工藝中的電加熱器,節(jié)電效果明顯,目前已有電廠實(shí)施。
(3)爐內(nèi)氣氣換熱器方案。爐內(nèi)氣氣換熱器方案是采用管式換熱器對(duì)冷一次風(fēng)進(jìn)行加熱,其原理是利用冷一次風(fēng)自身的壓力,將冷一次風(fēng)送達(dá)到鍋爐低過(guò)區(qū)域,在鍋爐低過(guò)區(qū)域布置若干的蛇形管道,將冷一次風(fēng)加熱到尿素?zé)峤馑枰臏囟群?,熱一次風(fēng)再離開(kāi)鍋爐區(qū)域,到達(dá)尿素?zé)峤庋b置。同時(shí)設(shè)置旁路管道,部分空氣不經(jīng)過(guò)氣氣管式換熱器直接由旁路管道進(jìn)入尿素?zé)峤夥磻?yīng)器入口管道,與經(jīng)過(guò)氣氣換熱器加熱后的空氣混合調(diào)溫后進(jìn)入尿素?zé)峤夥磻?yīng)器,為尿素?zé)峤馓峁嵩础?
這種方案最大的優(yōu)勢(shì)為采用冷一次風(fēng)解決稀釋風(fēng)含塵問(wèn)題,同時(shí)替代了傳統(tǒng)的電加熱器,節(jié)約能源。以下是對(duì)氣氣換熱器方案與采用傳統(tǒng)電加熱器方案在技術(shù)經(jīng)濟(jì)方面的比較。
序號(hào) |
項(xiàng)目 |
氣 - 氣換熱器 |
傳統(tǒng)電加熱器方案 |
1 |
主要設(shè)備 |
蛇形管道 |
電加熱器 |
2 |
稀釋風(fēng)來(lái)源 |
可直接采用冷一次風(fēng),不含塵 。 |
一般采用熱一次風(fēng) / 熱二次風(fēng),含塵 。 |
3 |
能源 |
利用鍋爐內(nèi)煙氣余熱直接對(duì)冷一次風(fēng)加熱。 |
利用電能轉(zhuǎn)化成熱能對(duì)熱一次風(fēng) / 熱二次風(fēng)加熱。 |
4 |
對(duì)鍋爐的影響 |
布置在低過(guò) / 低再區(qū)域,熱解風(fēng)量較小,相比鍋爐煙氣量來(lái)說(shuō)可以忽略不計(jì)。 |
在爐外工作,對(duì)鍋爐運(yùn)行無(wú)影響。 |
5 |
系統(tǒng)阻力 |
在換熱管道中會(huì)有一定的阻力損 失,相對(duì)于熱一次風(fēng)的壓頭來(lái)說(shuō),其阻力損失可以接受。 |
電加熱器本身阻力較大,比氣氣換熱器整體阻力損失略低。 |
6 |
適應(yīng)負(fù)荷能力 |
能適應(yīng)負(fù)荷變化。 |
能適應(yīng)負(fù)荷變化。 |
7 |
運(yùn)行效果 |
能達(dá)到尿素?zé)峤獾哪康?。無(wú)堵塞問(wèn)題。 |
能達(dá)到尿素?zé)峤獾哪康模娂訜崞鞣e灰,有堵塞隱患。 |
8 |
運(yùn)行成本 |
不考慮 |
約 250 萬(wàn)元 / 年 |
表1