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2.3引风机改造
原有引风机已达到额定出力,无富余量。本次新增SCR系统和电除尘改为布袋除尘器后,其烟气系统阻力增加约2.5kPa,原有引风机压头不能满足烟气系统改造后的要求,需对原有引风机进行改造。在保持原有风量(1#~3#锅炉引风机风量197000m3/h,4#~5#锅炉引风机风量260000m3/h,6#~7#锅炉引风机风量280000m3/h不变的情况下,将1#~5#锅炉引风机风压从4.8kPa改至7.2kPa,6#~7#锅炉引风机风压从4.5kPa改至7.0kPa。
3 运行性能分析
本次改造通过在SCR反应器入口处和出口处增添温度测试点及NOx质量浓度测试点,分析了不同过量空气系数对锅炉NOx转化率影响、不同烟气温度对SCR反应器脱硝效率的影响、不同烟气温度对SCR反应器氨逃逸率的影响和不同氨氮摩尔比对脱硝效率的影响,其结果如图1~图4所示。
由图1可知,随着空气过量系数的增加,NOx转化率逐渐升高,空气过量系数为1.4时,其最高转化率约为60%。图2表明,随着SCR反应温度的增加,SCR脱硝效率呈现先增加后降低的趋势,约365℃时,脱硝效率最高。图3给出了氨氮摩尔比和氨逃逸率的关系,可以看出,温度为380℃时,氨的逃逸量较低,约为5×10-6;然而,随着反应温度的降低,氨逃逸呈现逐渐增加的趋势,特别是当氨氮摩尔比的较高时,氨逃逸量更多。图4为氨氮摩尔比与脱硝效率的关系图,可以看出,随着氨氮摩尔比的增加,脱硝效率逐渐升高,随着反应温度的增加,脱硝效率亦逐渐增加。通过调试分析得出,当温度控制在360℃左右,过量空气系数在0.9~1.0之间,氨氮摩尔比为1.2左右时,电厂SCR系统的脱硝效率能达到90%以上,实现烟气出口NOx质量浓度在45mg/Nm3以下,含氧量在6%~8%,出口SO2质量浓度15mg/Nm3以下,烟气出口温度为250~280℃,符合环保部门的排放指标。
4 经济效益与环境效益
本项目锅炉均为煤粉锅炉,采用低NOx燃烧加SCR联合脱硝技术,使烟气NOx排放质量浓度<50mg/Nm3,将原有电除尘器改造为布袋除尘器,使烟尘排放质量浓度<20mg/Nm3。本工程实施后NOx由改造前的10262t/a减少到1109t/a,每年可减少NOx排放量9153t。烟尘排放量由改造前的1685t/a减少到222t/a,每年减少烟尘排放量1463t。根据规定,每一污染当量征收标准为0.6元,本办法中规定NOx的污染当量值为0.95,烟尘的污染当量值为2.18。项目实施后,每年减少排污费用618.35万元,不仅大大改善了大气环境,带来良好的环境效益与社会效益,也为企业减少了巨额排污费用,达到了改造的目的。
5 结论
随着国家对污染物排放标准越来越严格,燃煤电厂烟气脱硝改造势在必行。对于一些老机组,设备老化,改造难度较大,脱硝技术对于不同电厂出现不同问题,很难达到理想脱硝效率。研究发现,随着空气过量系数的增加,NOx转化率逐渐升高。随着SCR反应温度的增加,SCR脱硝效率呈现先增加后降低的趋势。温度为380℃时,氨的逃逸量较低,约为5×10-6;然而,随着反应温度的降低,氨逃逸呈现逐渐增加的趋势。随着氨氮摩尔比的增加,脱硝效率逐渐升高,随着反应温度的增加,脱硝效率亦逐渐增加。改造后采用低NOx燃烧加SCR联合脱硝技术,脱硝效率达到90%以上,NOx出口质量浓度低于45mg/Nm3,符合环保部门的排放指标。
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