循环流化床锅炉脱硝氨水低耗深度分析

循环流化床锅炉脱硝氨水低耗深度分析

张峰

中国能源建设集团西北电力建设甘肃工程有限公司，甘肃兰州 730070

摘要：超低排放指在电厂燃煤锅炉运行中和末端治理中采用合理的污染物高效协同集成技术相关手段，将大气污染物的浓度降低，从而满足大气污染的排放要求。排放标准目前随着社会的进步和技术提升而越来越严格，这造成企业成本运行压力增大，企业经营面临着更大的挑战。因此，对于企业而言需要不断做好技术创新工作，从改革工作多方面不断更新和挖掘，进一步优化生产效益。

关键词：循环流化床锅炉；脱硝氨水；低耗深度

1氨水质量影响炉水质量

氢电导是最直观、最迅速的反应指标，如果液氢导电系数过高，则要增加锅炉排放，导致蒸汽损耗和热损耗，进而降低设备的经济性能；同时，还会增大锅炉管道的锈蚀和水污染，以及蒸汽透平器中的盐份。

造成高导热系数的主要负离子是氯化物和硫酸盐。通过对该装置水蒸气中氯离子的测定，发现冷凝泵出液氯和混合液氯的含量都在设备的规定范围内，而经精化的排液母管和节煤器进口的自来水样品中存在微量氯，其质量分数为0.3~0.9mg/L，因此可以初步判定，水蒸气体系中添加的氨水因质量不达标而引入氯离子。通过对《化学试剂氨水》GB631-2007标准的氨水进行了检验，发现其在生产过程中所使用的氨水的质量不符合国家标准（GB631-2007）规定的标准，即：在测定纯度时，氯化物浓度为0.00005%，而在使用过程中，浓度为0.0001%；在分析纯化过程中，硫酸根含量分别为0.0002%和0.0005%。由于蒸汽和氨气中的杂质，会被蒸发和浓缩，从而使蒸汽的温度升高。

对该装置的操作进行了分析，结果表明：1#装置经混床改造后，其氢电导率有了显著的提高，但在完全离开混合床后，其氢气导电指数有更好的表现；2#单元的状况与1#单元相似，但比1#单元少。这是因为在精制混合床投入运行后，随着氨水进入体系，加入到体系中的杂质也会增多，从而引起了炉内氢气导电的不正常。2#机组汽包排放口有大量的污水排放，导致了炉水的氢气导电系数的升高比较小。

对一批新采购的高纯度氨水中进行了采样，并对其进行了重点测定，发现其氯离子、硫酸根离子含量分别为0.000043%和0.000058%。

在对氨水进行清洁后，将新的氨水添加到热交换机中，并将该混合液投到热交换机后进行了水汽中的杂质离子检测，发现凝结水、给水和蒸气中的氯离子浓度都在检测的范围内；同时，炉水的氢导电性能和氯化物的含量均有显著的下降，1#机组的水氢导电系数为0.657 ug/cm，炉水中氯化物的氯离子质量分数为63.9 ug/L，硫酸盐的质量分数为19.2 ug/L,2#机的热导系数为0.288 uS/cm，炉水的氯化物质量分数分别为14.1 ug/L和12.2 ug/L。

2改进措施

2.1优化炉型选择，选用低氮气的锅炉

《火电厂氮氧化物防治技术政策》提出，在燃煤发电厂采用的氮氧化物治理技术中，应该采用低氮技术。CFB是目前国内较好的低氮气燃烧炉，它的低床温是其它类型无法比拟的。

2.2防止炉膛、预热器和烟囱的泄漏

加强炉内、预热器、烟气等设备的漏气和堵塞，并按规定进行巡视，如操作过程中难以解决的问题，应及时进行详细的检查，并在停炉维修时及时清除。

在生产过程中，要保证系统的负压，并对炉口的负压进行严格的调节。

为了避免空气冷却塔的低温侵蚀，应对排气温度进行适当的调节。根据锅炉的实际工作情况，寻找最优的操作条件，使其达到互相平衡、互补的目的。

2.3防止过量的氧气

按照规定进行生产，保证过量的气体比在合理的限度之内：在常规工况下，对锅炉的烟尘浓度进行调节，使其浓度在3.1%~3.5%之间，并可视氮氧化物的浓度而定。定时检测仪器，如有异常，应立即与修理人员联络。

2.4保证喷嘴正常工作

定期查看喷嘴有无损伤，并调节喷嘴的最佳喷雾条件，在安装喷嘴时要使喷嘴与烟雾方向保持一致。

同时，还要注意喷嘴系统的管道绝缘阀有无泄漏。由于使用了母控式的液体供给，通常的操作员在停机时仅关掉电气阀，而忽略了手动隔板的切断。

2.5调节高炉压力以增加炉内出口温度

在 CFB锅炉中，随着炉口压力的增大，炉体中的物质含量增加，其换热因子增大，从而使其具有较大的负载能力。所以，在使用过程中，要按照所载负载的不同，调整炉口压力。通常炉内的差压值为500-2000 Pa。当锅炉处于较高的负载状态时，可以增加炉膛内的压力，增加炉口的排烟温度，增加皮带负载，从而达到降低炉温和抑制氧化剂产生的目的。另外，将二次风门关闭到最大，使二次风向完全打开，增强二次气流刚度，增强了混合燃料的干扰。

在 CFB中，一次风能保证床层物料的正常流动，因此，一次风量调节的幅度很小，从而使烟气中氧气的浓度下降。调节二次风量以减少烟气中氧气的含氧量，并将二次风入口的上部风阀维持在50%以上，而下部的风阀则处于完全开启的位置，以增强二次风的刚性和对燃烧物质的干扰，使烟气中的氧气浓度维持在2.5%-3.5%的范围内。为了确保燃烧的顺利进行，尽可能的减少二次空气的数量，以减少空气中的氮含量。

2.6锅炉主体和预热器的气密性加固

CFB锅炉的气密性差，有漏气，正压区有可能导致管道的磨损和渗漏，而在负压区则会引起空气的吸气，使氧气浓度升高，使氮生成增多，氨水消耗增大。因此，要求火力发电企业在停炉期间，应强化对炉壁密封的检验，并采取多种措施，例如纸片、石灰粉、烟幕弹等措施，以保证锅炉密封状况。

2.7连续式液氨水流速的计算

采用串联式的方式，实现了氨水流速和 NOx的排放，并采用对氨气量进行控制。在设备启动前，由操作者对氨水预加热器的进口阀进行人工调整，以保证其流速与设计要求一致，并对氨水流速进行调整。在满足生产工艺需要时，将其作为氨水流量的设置，使其进入系统的运行状态。这时，氨气流量仪会根据设置的要求，通过调节阀门的开度，将液氮流量保持在规定的范围内。在系统的自控系统稳定后，可以把 NO的排放量当作一个变数加入到系统的控制中，从而达到串行调整的目的。通过对 NOx在线监测系统监测到的 NOx排放量进行人工调节，使NH3-N的浓度低于100 mg/m3。在氮氧化物浓度达到一定程度后，将AICA-3005加入到串联的系统中。引入串联调整后， NOx探测器在监测到 NOx浓度偏离设置时，会产生一种校正信号，从而对液氮传感器的设置进行调整。在调整了氨水量设置后，该控制器将对进口调节阀门的开启进行调整，从而实现对氨水量的影响。并与炼焦烟气脱硫技术相配合，将开关切换告警信号送至 DCS进行逻辑控制，切换过程中，预先对氨气喷射量进行预处理，不仅能满足 NOx浓度的改变，还能确保氨的浓度低于5 mg/L。

结论

本文围绕火力发电厂的节能减排问题，就减去硝化工艺中的氨水消耗进行了一些经验交流，尽管着重说明了 SNCR脱硫工艺中的氨水消耗，但是 SCR脱硫技术中的很多方法和方法都是可以参考的，两者有很多相似之处。本文着重对 SNCR脱硫技术中的氨水量进行了研究，得出了很多的结论和治理方法，尤其是 SCR脱硫技术的升级和 SCR脱硫技术，具有一定的参考价值。

参考文献：

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