國家發(fā)展改革委等部門關于印發(fā)《電解鋁行業(yè)節(jié)能降碳專項行動計劃》的
燃煤機組煙氣超低排放改造技術路線研究
燃煤機組煙氣超低排放改造技術路線研究北極星環(huán)保網訊:隨著國內越發(fā)嚴峻的環(huán)保形勢及《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》(發(fā)改能源[2014]2093
北極星環(huán)保網訊:隨著國內越發(fā)嚴峻的環(huán)保形勢及《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020年)》(發(fā)改能源[2014]2093號)的發(fā)布(要求改造后燃煤發(fā)電機組的大氣污染物排放濃度在基準氧含量6%條件下,煙塵、二氧化硫、氮氧化物排放濃度分別不高于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3),全國燃煤電廠超低排放改造工作正在如火如荼的開展。目前較多機組已完成超低排放改造,本文對多種超低排放改造技術路線進行討論,并通過測試數據對改造路線效果進行評價。
燃煤電廠超低排放改造之:脫硝改造技術路線
未超低排放改造前,一般電廠脫硝采用:低氮燃燒器+SCR工藝,控制NOx濃度在100mg/m3以內。以后將要執(zhí)行50mg/m3的排放限值(平時運行時為防止排放值波動而超標,一般需控制在30~40mg/m3),電廠可以從以下兩個方面進行脫硝超低排放的改造。
1低氮燃燒器改造
未進行低氮改造或低氮改造效果不好,低氮改造后入口NOx仍然較高的(超過500mg/m3),電廠脫硝若執(zhí)行50mg/m3的排放限值時,SCR裝置的壓力較大的(脫硝效率在90%以上),需首先考慮能否進行低氮燃燒器的改造。
有些電廠低氮燃燒器改的較早,或鍋爐本身自帶低氮燃燒器,因技術原因,低氮效果不明顯。隨著近幾年低氮燃燒技術的發(fā)展,已經可以解決以前無法解決的問題。如前后墻對沖燃燒鍋爐,目前已經有成熟的低氮技術對該種爐型進行改造,爐膛出口NOx可降低到300mg/m3左右。
如山西某電廠2×600MW機組,鍋爐為東方鍋爐(集團)股份責任公司設計制造的亞臨界壓力、自然循環(huán)、前后墻對沖燃燒、一次中間再熱、單爐膛平衡通風、固態(tài)排渣、尾部雙煙道、緊身封閉、全鋼構架的∏型汽包爐;型號為DG2060/17.6-∏1,爐膛燃燒方式為正壓直吹前后墻對沖燃燒。脫硝采用低氮燃燒器+SCR工藝,SCR設計入口NOx濃度為500mg/m3,催化劑層數按“2+1”布置,脫硝效率不小于80%,出口濃度<100mg/m3(標干,6%氧)。
2012年對兩臺機組進行了低氮燃燒改造,改造效果不理想。對改造后SCR入口NOx濃度進行統(tǒng)計分析,見圖1-1:
據統(tǒng)計,2014年7月~2014年10月,1號機組A側SCR入口NOx濃度基本在300~500mg/m3,B側SCR入口NOx濃度基本在400~600mg/m3,SCR入口濃度較高,低氮效果不明顯。
迫于超低排放改造的壓力,2014年9月,電廠對1號機組重新進行了低氮燃燒器改造,改造后鍋爐運行情況見圖1-2:
重新進行了低氮燃燒器改造后,燃用同樣的煤種,#2機組SCR入口NOx濃度基本可穩(wěn)定在400mg/m3以下,低氮改造效果較明顯,減輕了后續(xù)SCR的運行壓力,且節(jié)約運行成本。
低氮燃燒器改造效果較好的(不降低爐效的前提下),可降低脫硝的運行成本,減少氨的用量,減少氨逃逸的風險,對后續(xù)空預器等設備均有一定的積極意義,在一定程度上保證了機組長期穩(wěn)定運行。
2SCR改造
SCR改造一般采用新增催化劑或更換催化劑的技術方案,同時對SCR吹灰器進行相應改動,并重新核算還原劑儲存系統(tǒng)、制備系統(tǒng)及稀釋風機出力是否滿足要求,若不滿足,進行相應的改造。
南京某電廠2×600MW機組,已采用低氮燃燒器,低氮改造后SCR入口濃度保證在320mg/m3以內。此次脫硝系統(tǒng)改造僅加裝備用催化劑層,并增加配套催化劑層吹灰系統(tǒng)。按照新加裝催化劑+原催化劑,滿足NOx排放值在50mg/m3以內、脫硝效率>85%、氨逃逸率<3ppm。
表1-1南京某電廠1號機組脫硝系統(tǒng)主要性能參數
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