引言
热源厂在生产实践中高度依赖燃煤锅炉,但燃煤过程中产生的污染物也会造成环境污染问题,不符合当前绿色发展的要求。随着我国环境保护工作的深化,对烟气排放的要求越来越严格,需要严格控制污染物的含量和浓度,创造安全舒适的环境,满足社会可持续发展的要求。烟气脱硝技术的成熟度相对较高,已广泛应用于氮氧化物的处理,化合物浓度可控制在标准要求范围内,满足热源厂的清洁生产要求。然而,该技术在实际应用中也会受到许多因素的干扰须结合当前的生产特点和环保要求进行技术改造,为热源厂未来发展创造可靠条件,反映烟气脱硝技术的优势和价值。
1燃煤锅炉烟气脱硝技术
1.1烟气脱硝技术概述
烟气脱硝系统是热电厂生产系统的重要组成部分。其主要功能是净化锅炉烟气,降低烟气中氮氧化物的含量,从而达到减少环境污染的目的。目前热电厂锅炉装置中有大量的低NOx燃烧技术在实际应用中可以显著减少锅炉NOx排放含量。低NOx在燃烧技术的实际应用中,主要是通过降低燃料周围的氧气浓度,减少燃料和二次风在挥发分燃烧前的风量和混合,在氧浓度较低时保持足够的停留时间,避免燃料中的N不易产生NOx,生成的部分NOx通过均相反应还原分解,在空气过剩的情况下,可以降低温度峰值、热型NOx生成量大幅减少。如果选择降低热风温度和烟气再循环,可以加入一定量的还原剂生成NH3.CO以及HCN等物质,促进NOx充分还原分解。但低NOx燃烧技术通常只能达到50%的脱氮率,如果需要进一步提高脱氮率,就需要积极引用烟气脱硝技术。目前,烟气脱硝技术广泛应用于热电厂,有选择性非催化换元法(SNCR)选择性催化剂换元法(SCR).同时,脱硫脱硝法、电子束照射法等SCR烟气脱硝技术脱销效率最高,操作简单,操作稳定,便于后期维护,因此大多数热电厂锅炉选择SCR烟气脱硝技术。
1.2电厂锅炉烟气脱硝技术的意义
随着经济和社会的快速发展,日益增长的能源消费带来了不同程度的环境污染,威胁到人类社会的可持续生存和发展。锅炉烟气中的二氧化硫.烟气、氮氧化物等有害物质未经处理直接排放到空气中,会造成严重的空气污染,诱发酸雨和温室效应。在这方面,中国已经大规模组织了烟气脱硫项目,但烟气脱硝项目的规模仍然不足。如果烟气中氮氧化物的处理被忽视,它将进一步加剧空气污染,氮氧化物将取代二氧化硫,成为未来空气污染中的主要污染物。与发达国家相比,我国烟气脱硝项目起步较晚,美等发达国家引进烟气脱硝技术,技术依赖性较大。为此,应进一步深化烟气脱硝技术的研发,促进我国烟气脱硝市场规模的扩大,为提高空气污染控制效果做出更大贡献。
2燃煤锅炉烟气脱硝技术的影响因素
温度是影响脱硝效果的主要因素,如在使用中SCR技术和SNCR技术上,为340~400℃和850~1100℃,温度过低或过高会限制脱硝处理系统的运行。在处理过程中,需要保证燃煤锅炉烟气与还原剂的充分混合,包括尿素和氨,因此其停留时间也会影响最终的处理效果。最佳停留时间应结合烟气流量和锅炉气路大小确定,确保各种反应充分进行。此外,为了保证两者的有效混合,一般需要控制喷枪的喷射量。
3燃煤锅炉烟气脱硝技术改造策略
3.1低氮燃烧技术改造
首先对燃烧装置进行全面优化。在传统生产工艺下,出风口位置的设计缺乏合理性,会影响脱硝效率。因此,低氮燃烧装置应主要改造。同时,用钝体燃烧装置代替原有的一次风输送口结构,充分发挥设备的卷吸作用,使煤粉燃料在燃烧过程中获得足够的空气,防止对低氮燃烧的严重影响。二次风输送口结构的综合改造也是目前低氮燃烧技术改造的关键点。通过窗户和导向叶片设置,解决了水冷壁的结焦问题,既能满足清洁生产的要求,又能有效提高资源利用率,避免生产作业中资源浪费。二是全面优化燃尽风系统。主燃烧装置用孔处理后,设置燃气喷嘴,有效控制主燃烧装置风量,改善低氮燃烧状况。烟气中的氮氧化物处理后产生氮气和水,不会对空气环境造成危害。
3.2SNCR技术改造
SNCR在烟气脱硝处理中,接受和储存还原剂;剂量输出还原剂,与水混合稀释;锅炉适当位置加入混合还原剂;还原剂与烟气混合实现脱硝处理。根据加压泵,选择适量的还原剂稀释到反应所需的浓度.输送管道将其输入炉前喷射系统,在锅炉周围雾化喷嘴喷乳到炉膛,在900~1100℃在锅炉中,高温区与锅炉完全相同NOx反应。在此期间,如果锅炉负荷发生明显变化,应及时调整还原剂用量,避免氨逃逸,提高脱硝率。此外,为了满足各温度区域的需要,扩大反应接触面积,通常采用多层喷嘴处理。
3.3SCR技术改造
首先要完善烟气工艺。SCR系统运行中对温度的要求较高。只有确保烟气温度达到标准值,才能提高烟气脱硝效率,一般为300~400℃,通过改造反应器装置,可以加强烟气温度的控制效果。反应器可安装在省煤装置和预热装置中,其温度可快速超过350℃,为脱硝处理创造良好的温度条件。预热装置还可收集处理后的烟气,脱硫后可达到国家相关排放标准,优化烟气工艺是提高反应效率的关键。二是需要对反应装置进行改造。反应装置中的催化剂往往受到飞灰的影响,造成资源浪费,达不到预期的处理效果。因此,耐磨层可以用来改善反应装置的运行状态,脱硝效率会更高。在系统的长期运行过程中,烟尘负荷和压力负荷会对反应装置的运行安全构成威胁。为避免变形或损坏,需要通过支撑装置固定,防止运行过程中出现严重故障。最后,需要对氨喷射装置进行改造。在空气与氨混合过程中,对管道和混合装置的要求较高,是决定脱硝效果的关键环节。充分发挥流体动力的作用,提高混合均匀性。通过对SCR系统有效改造,氮氧化物浓度为350mg/m3时,其处理效率在85%左右,可满足相关要求。
结束语
综上所述,热电厂锅炉烟气脱硝是不可避免的选择,可以保证发电效率,最大限度地减少对环境的污染和影响,满足可持续发展的要求。因此,应根据实际情况灵活选择不同的烟气脱硝技术,优先考虑低成本.技术操作方便,脱硝率高,以达到理想的烟气脱硝效果,促进热电厂生产活动的顺利进行。