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5.2 SCR装置运行优化问题
脱硝改造,由于煤质的波动,SCR入口区域流场分布的复杂性,为控制NOx排放浓度,需要增大氨的投入量,导致氨逃逸率,影响尾部受热面的积灰。SCR投用后,急需优化运行方式,提高脱硝效率和降低运行氨逃逸率。
建议在烟道横截面按网格法安装多个在线测试仪测量SCR出口NOX含量,根据出口NOX水平,对喷氨均匀度进行调节,使喷氨量达到均匀,对稀释风门进行调整,降低氨逃逸量;对喷氨稀释风机处喷嘴进行检查,防止堵塞;对AB烟道两侧烟气量尽量调节平衡。
6.CO控制及氧量优化运行
6.1 低氧运行及CO的产生
部分烟煤锅炉燃用煤种较好,飞灰可燃物控制较低,为进一步提高锅炉运行经济性,采用低氧运行方案,O2降低至2%以下,但是却CO含量升高,实际运行经济性下降。由于大部分锅炉烟气CO含量测量并不测量,所以锅炉低氧运行带来的CO升高问题并未引起足够重视。
前后墙对冲燃烧和“W”火焰锅炉,沿炉膛宽度方向炉膛出口过量空气系数很不均匀,过量空气系数分布呈上开口抛物线形状,两侧过量空气系数较大,而中间过量空气系数不足1%,存在较严重的局部缺氧燃烧,严重者空气预热器前中间部位烟气CO含量高达7000~10000ppm,CO浓度1000ppm影响炉效约0.4%。
目前推广的低NOX燃烧技术虽然可大幅度降低氮氧化物生成,但也是以局部缺氧燃烧为前提的,多以牺牲经济性为代价,一般飞灰、炉渣可燃物升高,CO升高、排烟温度升高、减温水量增加,甚至超壁温。煤种燃烬性能较好时,飞灰、炉渣可燃物升高不明显,一旦煤种变差,则问题可能变得很突出。
6.2 防止CO产生的措施
(1)增加CO检测装置,加强烟气中CO成分的检测,发现问题及时调整;
(2)部分锅炉引风机出力不足,造成低氧运行,所以需要考虑风机出力,烟风道及设备阻力,预热器漏风大等设备治理和改造;
(3)“W”火焰和前后墙对冲燃烧锅炉沿炉膛宽度方向过量空气系数不均,主要原因一是热负荷中间位置相对比较集中,而两侧相对偏少;二是大风箱从两侧进风,大风箱内沿炉膛宽度方向风压分布可能不均匀,造成同样风门开度,中间二次风量偏少,中间区域缺氧燃烧。因此对二次风门开度和喷燃器组合方式进行优化调整,依据是保持炉膛出口过量空气系数沿炉膛宽度方向基本均匀,各部位过量空气系数基本达到设计值。风门开度应呈现出两侧小,中间大的合理规律。
6.3 CO监测装置
国电某600MW机组锅炉燃用优质烟煤,氧量控制较低,试验发现CO含量较高,所以在在锅炉尾部脱硝入口CEMS系统内加装CO测量装置,通过炉内监测CO和O2变化,调整炉内燃烧,采取经济氧量运行,提高锅炉效率,并有助于减少SO2和NOX的含量;控制锅炉燃烧区域高温腐蚀。
7.空气预热器阻力及密封问题
7.1 脱硝改造和冲洗方式对空预器阻力影响
(1)脱硝SCR改造对空预器阻力影响
SCR装置中存在催化剂(V2O5),在此作用下,将有更多的SO2被SCR装置中的催化剂转化为SO3,加剧了空气预热器冷端腐蚀和堵塞的可能。V2O5 含量越高,脱硝效率越高,但SO2 向SO3 的转换率也会越高,空气预热器的腐蚀和堵灰风险就越高!
NH3+H2O+SO3=NH4HSO4
NH4HSO4加剧波纹板的腐蚀、吸附烟气中的飞灰。
所以,降低氨逃逸率是SCR改造后减缓空预器堵塞的主要手段。
(2)高压水冲洗对空预器阻力影响
高压水冲洗过程中,如果有受热面未冲透,极易发生受热面内大量积水,难以排出。由于脱硝改造后,部分电厂空预器冷端高度增加,加大了水冲洗冲透的难度,影响了水冲洗的效果。空预器水冲洗后,机组启动前应投用暖风器进行干燥,防止积水造成空预器严重堵塞,这是较为关键的程序。
根据国电集团某电厂的经验,每年至少一次空预器拆包冲洗,两台空预器共需14天左右,烟气侧阻力可由1.8kPa降至1.2kPa;排烟温度降低10℃。效果明显。
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