低氮燃燒與SCR脫硝技術(shù)相結(jié)合的改造 上海湛流

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1改造方案

首先，對鍋爐二次風(fēng)噴口的二次風(fēng)重新分配，利用鍋爐內(nèi)風(fēng)道和分級，從空預(yù)器出口處抽出月30%的二次風(fēng)，經(jīng)旋轉(zhuǎn)對沖燃燼風(fēng)噴口進入爐內(nèi)，在強烈旋轉(zhuǎn)對沖下，充分燃燒因為缺氧燃燒所產(chǎn)生的氣相燃燒物質(zhì)，通過這種方式，可以實現(xiàn)對燃燒初期熱力氮和燃料氮生成的有效控制，將氮氧化物還原為無害產(chǎn)物，實現(xiàn)低氮燃燒。另外，在鍋爐省煤器以及空預(yù)器間布置SCR反應(yīng)器，經(jīng)過催化劑模塊之后，氮氧化物會被還原為無害產(chǎn)物，實現(xiàn)對氮氧化物的高效處理。

（1）低氮燃燒改造。這方面的改造主要是在煤燃燒過程中，通過對燃燒環(huán)境的調(diào)整，實現(xiàn)對煤燃燒過程中氮氧化物生成量的有效控制。在實際的改造過程中，可以在鍋爐燃燒器上方等位置增加燃燼風(fēng)設(shè)備，減少主燃燒區(qū)域空氣量，將過量空氣系數(shù)控制在1以下。采取低氮燃燒改進措施，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對氮氧化物的生成量的有效控制，同時還能降低爐膛內(nèi)燃燒最高溫度，降低熱力型氮氧化物的生成量。

（2）SCR脫硝系統(tǒng)改造。SCR技術(shù)的應(yīng)用，將氨氣從反應(yīng)器入口煙道噴入，與煙氣充分混合進入反應(yīng)器，反應(yīng)器中有大量催化劑，會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，實現(xiàn)對氮氧化物的分解。煙氣中氮氧化物中，一氧化氮占95%，二氧化氮占5%，氨氣與空氣充分混合后整流流入SCR反應(yīng)器，生成氮氣和水等產(chǎn)物。應(yīng)用SCR脫硝工藝，單個爐內(nèi)存在兩個反應(yīng)器，SCR系統(tǒng)處理省煤器出口煙氣后最終進入脫硫系統(tǒng)。脫硝反應(yīng)器在空預(yù)器和省煤器間布置，在金屬構(gòu)架平臺安裝，可以提高鋼板托起效果。反應(yīng)器方面載荷分布均勻，借助滑動軸承墊等向支撐結(jié)構(gòu)傳遞。

2低氮燃燒與SCR脫硝技術(shù)改造后在鍋爐安全運行方面的影響

（1）在鍋爐鋼架方面的影響。鍋爐在最初設(shè)計階段，并未考慮到脫硝系統(tǒng)的加裝，鍋爐鋼架不一定能承受脫硝裝置荷載，在確定脫硝系統(tǒng)之后，需要結(jié)合荷載分布圖重新核算鍋爐鋼架和基礎(chǔ)性能。

（2）在空預(yù)器方面的影響。首先，煙氣中三氧化硫轉(zhuǎn)化率增大，煙氣三氧化硫含量增高，酸露點溫度升高，酸腐蝕以及堵灰現(xiàn)象更為嚴(yán)重；再次，SCR脫硝系統(tǒng)中，三氧化硫、氨氣以及水蒸氣在高溫作用下會產(chǎn)生硫酸氫銨，該物質(zhì)中度酸性，粘性大，容易粘附與空預(yù)器元件表面，加劇腐蝕，另外該物質(zhì)還會堵塞在低溫度，導(dǎo)致空預(yù)器阻力受到影響，必須要保證空預(yù)器有足夠的清系能力；最后，對比加裝脫硝系統(tǒng)前，因為增加有SCR裝置，整個煙道系統(tǒng)會承受較高阻力，空氣與煙氣在空預(yù)器中會出現(xiàn)一定的壓差，容易增大漏風(fēng)可能。

（3）在引風(fēng)機方面的影響。安裝脫硝裝置后，整個煙道會增加約1000Pa阻力，另外，低氮燃燒器在改造過程中也會進一步增大煙道中煙氣阻力，因此，需要考慮對引風(fēng)機增容。

（4）在鍋爐飛灰方面的影響。脫硝過程是一個化學(xué)反應(yīng)過程，氮氧化物在催化劑作用下與氨氣生成氮氣跟水，氮氣本身不會影響到飛灰，但是生成水后，煙氣中的含水率會有一定的增大。氨氣存在有逃逸現(xiàn)象，會一定程度上影響到飛灰，部分氨氣吸附于灰粒，灰粒表現(xiàn)為弱堿性，容易腐蝕銅、鋅等金屬，因此，長期接觸飛灰部位盡量避免選擇這類金屬。