脫銷工藝對鍋爐效率及鍋爐設(shè)備的影響

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1、脫銷工藝對鍋爐效率及鍋爐設(shè)備的影響摘要：脫硝工藝己經(jīng)成為一種新型的、成熟的工藝。隨著脫硝工藝的大量應(yīng)用，對鍋爐產(chǎn)生的影響也越來越得到電廠的重視，本文將針對脫硝工藝對鍋爐效率及對鍋爐設(shè)備產(chǎn)生的影響進(jìn)行介紹。關(guān)鍵詞：脫硝；鍋爐效率；鍋爐設(shè)備0前言脫硝工藝通過布置在鍋爐爐墻上的噴射系統(tǒng)，將還原劑噴入爐膛或煙氣溫度適合的煙道內(nèi)，在高溫下還原劑與煙氣屮的NOx在沒有催化劑參與的情況下發(fā)生還原反應(yīng)，實現(xiàn)脫氮。脫硝反應(yīng)過程中氨逃逸和噴入的水容易會對爐膛受熱面和鍋爐效率產(chǎn)生影響。1、氨的逃逸率對鍋爐設(shè)備的影響無論SNCR、SCR、還是SNCR/SCR都是采用氨基作為脫硝還原劑，即最終參與脫硝

2、反應(yīng)的都是氨氣。在實際工程應(yīng)用中，由于氨與NOx混合與分布不勻、NH3過量、溫度窗的限制等，使得氨與NOx的不能完全反應(yīng)，這樣就會有少量的氨與煙氣一道逃逸出反應(yīng)器。這種情況稱之為氨逃逸。氨的逃逸是不希望看到的。主要原因是逃逸的氨本身是一種二次污染，另外一個很重要的原因就逃逸的氨將會引起鍋爐后部設(shè)備包括空預(yù)器、電除塵等造成沾污與腐蝕。脫硝反應(yīng)屮氨逃逸主?？蓪?dǎo)致：一一生成硫酸銨沉積和腐蝕空氣預(yù)熱器等下游設(shè)備。一一造成FGD廢水及空氣預(yù)熱器清洗水中含NH3一一增加飛灰中的NH3化合物鍋爐的燃燒過程中，燃煤中的元素硫絕大多數(shù)燃燒生產(chǎn)S02,但是不可避免有少量的S03生成，雖然燃燒的過

3、程中S03的生成量非常有限，但是其所產(chǎn)生的影響不可低估。SCR比SNCR脫硝工藝的氨逃逸要求嚴(yán)格的原因，就是因為SCR由于采用了脫硝催化劑，使得S02/S03轉(zhuǎn)化率增加。當(dāng)煙氣中的S03與未參與脫硝反應(yīng)的逃逸產(chǎn)生反應(yīng)，將會生成銨化合物NH4HS04以及（NH4）2S04。NH4HS04在180?240qC溫度之間呈液態(tài)，當(dāng)溫度低于180°C時呈固態(tài)。硫酸銨具有腐蝕性和粘性，可導(dǎo)致鍋爐尾部煙道設(shè)備包括空預(yù)器、電除塵等的腐蝕與損壞。另，這種冷凝物部分會沉積在飛灰上，部分粘附在空氣預(yù)熱器表面，因此80%以上逃逸氨被傳遞給飛灰進(jìn)入電除塵器。研宄發(fā)現(xiàn)，氣態(tài)NH3在電除塵器屮會被吸附在飛

4、灰上。經(jīng)過除塵器后有少量的氨會被帶入其下游的FGD。因此無論SCR還是SNCR對氨的逃逸都有嚴(yán)格的限定，SNCR工藝由于相對的S03較少，一般限定其氨逃逸控制在lOppm以下，SCR要嚴(yán)格控制氨逃逸在3ppm以下。2、爐膛噴尿素溶液對鍋爐效率的影響尿素水溶液噴入鍋爐爐膛出口的煙氣中，對鍋爐內(nèi)煙氣的輻射特性和熱物理性質(zhì)有影響，并增加煙氣的流量，吸收煙氣的熱量。以灞橋項目為例，脫硝前煙氣含水量為64t/h,煙氣中水份體積濃度為8%;尿素水溶液蒸發(fā)后在煙氣中的濃度大約為1%，由于濃度很低，不會明顯影響煙氣的輻射傳熱，亦不會明顯改變煙氣的熱物理性質(zhì)和增加煙氣的流量，從而不會明顯影響對

5、流傳熱。尿素水溶液的蒸發(fā)會吸收一些煙氣熱量，相當(dāng)于煤的水分增加，使水蒸發(fā)吸收的汽化潛熱總量增加。由于鍋爐排煙溫度高于水的蒸發(fā)溫度，所以這部分熱量無法被鍋爐受熱面回收，從而增加鍋爐排煙熱損失，使鍋爐熱效率降低。這部分熱損失的計算如下：AQ=Mr?r+Ml?Ql-Ml?Q2式中：Mr和r分別為尿素水溶液的質(zhì)量流量和汽化潛熱，Ml為尿素用量(525kg/h),Q1為尿素分解吸收熱(100kj7mol),Q2為脫硝反應(yīng)釋放熱(406kJ/m01)o由此造成的鍋爐熱效率降低值如下：△11=AQ/(Mc?Qar)X100%式巾，Me為額定負(fù)荷時鍋爐的燃煤量(132.lt/h),Qar為煤

6、的收到基低位發(fā)熱量(21200kj/kg)。每小時噴入爐膛的水量為12.3t/h，鍋爐排煙溫度為126°C,水汽化吸收熱量為34670000kj7h:脫硝反應(yīng)放熱6230000kj7ho對于即將采用SNCR.脫硝工藝的燃煤發(fā)電機(jī)組，計算的鍋爐熱效率的降低值為1.02%o3、SCR脫硝裝置對鍋爐及輔助系統(tǒng)的影響3.1.對鍋爐性能和安全的影響安裝SCR脫硝裝置會使鍋爐的散熱表面積增加和煙氣阻力増大。鍋爐散熱表面積的增加使鍋爐的散熱量增加，影響鍋爐的熱效率，再加之氨氣的噴入，使進(jìn)入空氣預(yù)熱器的煙氣溫度降低，一般煙氣溫度降低的幅度很小，對空氣預(yù)熱器的換熱和鍋爐排煙溫度影響很小。SCR

7、和煙道的阻力大約增加800?lOOOPa左右，這將增加引風(fēng)機(jī)的電耗。煙道阻力增加后，對煙道設(shè)計的影響相將分成三部分：在省煤器出口至SCk入口范圍，煙道壓力與原設(shè)計相同，與爐膛承受壓力基本一致，對煙道強(qiáng)度計算沒有影響；在SCR出門至空氣預(yù)熱器入門范圍，煙道壓力與省煤器出口相比，將增加SCR阻力損失和部分煙道阻力損失，煙道設(shè)計壓力將提高，對煙道強(qiáng)度計算有影響，加強(qiáng)筋須加強(qiáng)；在空預(yù)器出口煙道，煙道設(shè)計壓力除考慮SCR和部分煙道阻力的影響外，還要考慮預(yù)熱器本身阻力增加的影響，煙道外形尺十不變，煙道強(qiáng)度須重新計算