460 t/h燃煤鍋爐超低排放改造技術(shù)分析

環(huán)保網(wǎng)訊:某熱電廠3臺460t/h燃煤鍋爐煙氣超低排放技術(shù)改造項目，目標(biāo)是將現(xiàn)有鍋爐煙氣中NOx、SOx、粉塵污染物排放由滿足《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)改造為滿足國家三部委要求的超低排放標(biāo)準(zhǔn)，即煙氣中NOx、SO2、粉塵污染物排放濃度分別小于50、35、10mg/Nm3。

1鍋爐基礎(chǔ)條件

1.1鍋爐裝置現(xiàn)狀

該熱電廠3臺460t/h燃煤鍋爐于2012年9月陸續(xù)投產(chǎn)，脫硫除塵裝置于2012年9-12月隨機組同時投產(chǎn)，脫硝裝置于2014年5月投入生產(chǎn)。該鍋爐采用用石灰石-石膏濕法脫硫、選擇性催化還原(SCR)脫硝工藝、布袋除塵技術(shù)、低氮燃燒技術(shù)，鍋爐煙氣排放指標(biāo)滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)中新建鍋爐要求，煙氣中污染物排放濃度控制在SO2<100mg/Nm3，NOx<100mg/Nm3;粉塵<30mg/Nm3[1]。環(huán)保設(shè)施主要參數(shù)見表1。

1.2煙氣參數(shù)

現(xiàn)有燃煤鍋爐煙氣參數(shù)見表2（上表）。

1.3燃料及灰分

該電廠燃用煤主要來源于撫順礦與鐵法礦，其中撫順礦約占38%以上，鐵法礦約占20%以上，其余為混合煤。本次改造以撫順礦的煤質(zhì)作為設(shè)計煤種，鐵法礦的煤質(zhì)作為校核煤種。鍋爐燃煤工業(yè)分析值見表3。

2超低排放技術(shù)改造內(nèi)容

鍋爐超低排放建設(shè)內(nèi)容包括鍋爐的低氮燃燒器、SCR脫硝裝置、布袋除塵裝置、脫硫及高效除塵裝置、引風(fēng)機的技術(shù)升級改造和備用漿料調(diào)配系統(tǒng)、水、電、氣等依托工程的配套改造。

2.1低NOx燃燒器改造

燃燒器采用水平濃淡燃燒低氮燃燒器，立體分級燃燒，實現(xiàn)爐內(nèi)煤粉、空氣分級燃燒，保證水冷壁壁面氣氛在安全范圍內(nèi)，減少NOx的生成，并防止水冷壁結(jié)渣與高溫?zé)煔飧g。燃燒器暴露于爐膛高溫區(qū)域的一次風(fēng)噴口必須采用耐磨損、耐高溫的材料制造[2]。

在燃燒器上部適當(dāng)位置的水冷壁上開孔，用于安裝新增設(shè)的分離型SOFA燃盡風(fēng)噴嘴，燃盡風(fēng)應(yīng)具有足夠的穿透深度和覆蓋廣度。SOFA噴嘴全部采用耐高溫合金材料制造。燃盡風(fēng)風(fēng)箱需要布置成四角小風(fēng)箱，為每只SOFA噴嘴送風(fēng)。風(fēng)箱內(nèi)部設(shè)分隔板、導(dǎo)流板、整流裝置及擋板，用于控制每只SOFA噴嘴的風(fēng)量分配。

2.2SCR脫硝系統(tǒng)改造

脫硝工藝采用SCR法，還原劑為氣氨，純氨(99.6%(wt))。催化劑按增加備用層設(shè)置，NOx(以NO2計)脫除效率不小于87.5%，使用壽命不小于24000h。

脫硝系統(tǒng)設(shè)計時按入口煙氣中NO(x以NO2計)含量400mg/Nm3，三層催化劑脫硝效率不小于87.5%，(催化劑壽命內(nèi)，氨氣消耗量不大于72.73×3kg/h)，脫硝后煙氣中NOx(干態(tài)O2=6%,以NO2計)含量小于50mg/Nm3(干態(tài)O2=6%,以NO2計)[3]。對鍋爐SCR反應(yīng)器存在的流場不均問題，進行流場數(shù)值模擬，優(yōu)化導(dǎo)流和氣流分布設(shè)施，避免發(fā)生催化劑局部磨損。脫硝系統(tǒng)應(yīng)能在煙氣溫度在300~420℃之間的任何負(fù)荷下長期穩(wěn)定達標(biāo)運行，并能適應(yīng)鍋爐的負(fù)荷變化和鍋爐啟停次數(shù)的要求。吹灰系統(tǒng)利用業(yè)主方目前已有的蒸汽吹灰器。

2.3除塵系統(tǒng)改造

布袋除塵器本體更換現(xiàn)有旁路閥為零泄漏旁路閥，保證煙塵的去除效果。三臺布袋除塵器入口煙道(三通、擋板門及導(dǎo)流板)進行擴徑改造。對引風(fēng)機增壓后布袋除塵器及煙道的強度進行校核，如強度不足須進行加固。

2.4石灰石-石膏法脫硫及一體化除塵改造

脫硫塔改造增高2m，煙道也增高2m，根據(jù)煙道的走向優(yōu)先在垂直段增高。采取有效措施保證高脫硫效率和出口SO2排放濃度、煙氣攜帶霧滴含量、吸收塔出口顆粒物(含石膏漿液)含量達到排放要求。

增加持液盤提高脫硫效率，現(xiàn)有脫硫塔內(nèi)除霧器更換為管束式除塵除霧裝置，脫硫塔入口SO2濃度為1956mg/Nm3(標(biāo)干，6%O2)，入口煙塵濃度為30mg/Nm3(標(biāo)干，6%O2)，吸收塔噴淋層運行任意三層的條件下，SO2脫除率不小于98.21%，煙塵脫除率不小于71.4%，吸收塔出口二氧化硫濃度<35mg/Nm3，顆粒物(含石膏)含量低于5mg/Nm3(標(biāo)態(tài)、干基、6%O2)。

脫硫裝置能在鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量工況煙氣溫度不高于原有裝置最高允許溫度以下安全連續(xù)運行。吸收塔煙氣入口與第一層噴淋層之間設(shè)置持液盤，持液盤厚度不低于3mm。

管束式除塵除霧器安裝在吸收塔頂部最后一層噴淋層的上部。煙氣穿過噴淋層后，再連續(xù)流經(jīng)管束式除塵除霧器除去所含漿液霧滴。管束式除塵除霧器布置有沖洗噴嘴。

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