锅炉脱硝稀释风源优化技术研究与应用_潘承基.pdf
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1、节能技术与应用64节能 ENERGY CONSERVATIONNO.05 2023锅炉脱硝稀释风源优化技术研究与应用潘承基(中电(普安)发电有限责任公司,贵州 普安 561500)摘要:针对锅炉脱硝稀释风系统中灰与氨气结晶物易堵塞喷氨支路阀门和喷嘴的问题,采用经热一次风加热后的冷一次风作为稀释风源替代原空预器出口热一次风,并分析其经济性与可行性。结果显示:稀释风系统改造后,气气换热器(GGH)出口稀释风温远超过200 并且不超过320,满足尿素水解产品对稀释风温度的要求;解决了喷氨格栅堵塞问题,喷氨管路喷氨均匀性得到改善,系统总氨耗量下降,经济性得到提高。关键词:喷氨堵塞;气气换热器(GGH)
2、;稀释风系统中图分类号:X701 文献标识码:B 文章编号:1004-7948(2023)05-0064-04 doi:10.3969/j.issn.1004-7948.2023.05.017Research and application of boiler denitrification dilution air source optimization technologyPAN Cheng-jiAbstract:Aiming at the problem that the ash and ammonia crystals in the boiler denitrification dil
3、ution air system of the boiler are easy to block the valves and nozzles of the ammonia injection branch,the cold primary air heated by the hot primary air is used as the dilution air source to replace the hot primary air at the outlet of the original air preheater,and its economy and feasibility wer
4、e analyzed.The results show that after the dilution air system is reformed,the temperature of the dilution air at the outlet of the gas-gas heat exchanger(GGH)far exceeds 200 and does not exceed 320,which meets the requirements of the urea hydrolyzed product for the dilution air temperature.The bloc
5、kage of the ammonia injection grille is solved.The uniformity of ammonia injection in the ammonia injection pipeline is improved,the overall ammonia consumption of the system is reduced,and the economy is improved.Key words:ammonia injection blockage;GGH;dilution air system引言中电(普安)发电公司1#、2#锅炉设置两台脱硝反
6、应器,脱硝反应器布置在省煤器和空预器之间。投运以来,由于稀释风源飞灰量大,飞灰与氨气的结晶物堵塞在喷氨支管手动调阀和喷氨格栅AIG喷嘴上,导致脱硝喷氨自动控制调节性变差、氨逃逸超标。为了彻底解决稀释风系统积灰结晶堵塞和电能损耗高的问题,采用气气换热器(GGH)加热冷一次风后替代原脱硝系统稀释风1-2,并对改造效果进行分析。1锅炉脱硝系统介绍1.1锅炉总体概况中电(普安)发电公司1#、2#锅炉为北京巴威公司生产的 B&WB-2146/26.15-M 型超临界参数、垂直炉膛、一次再热、平衡通风、固态排渣、单炉膛、W型火焰燃烧锅炉,并配置浓缩型HPAX-EX低NOx双调风旋流燃烧器及OFA喷口。锅炉
7、主要设计参数如表1所示。1.2脱硝系统概况锅炉脱硝系统采用选择性催化还原法(SCR)脱硝装置,反应剂为尿素水解制备的氨气。每台锅炉设置两台脱硝反应器,脱硝反应器布置在省煤器和空预器之间。脱硝尿素区至1#、2#锅炉均布置一路不锈钢氨气母管,氨气通过调节阀控制流量后进入氨空混合器,与热一次风混合输送至喷氨栅格,喷氨格栅喷嘴喷出的氨气与烟气表1锅炉主要设计参数项目最大连续蒸发量/(t/h)主蒸汽压力/MPa主蒸汽温度/冷/再热蒸汽压力/MPa冷/再热蒸汽温度/锅炉设计效率/%BMCR2 14626.155856.293/6.103370/58392.1注:BMCR表示锅炉最大连续蒸发量下的工况。作者
8、简介:潘承基(1981),男,本科,工程师,研究方向为燃煤机组锅炉设备技术管理与运行优化。收稿日期:2022-10-21引用本文:潘承基.锅炉脱硝稀释风源优化技术研究与应用 J.节能,2023,42(5):64-67.节能技术与应用65NO.05 2023节能 ENERGY CONSERVATION中的氮氧化物掺混,在催化剂的作用下进行反应。脱硝系统工作流程如图1所示。2原有脱硝稀释风系统存在问题自1#、2#机组脱硝装置投运以来,由于空预器热一次风携带飞灰量大,脱硝稀释风系统运行12个月后,飞灰与氨气的结晶物堵塞在喷氨支管手动调阀和喷氨格栅AIG喷嘴上,导致脱硝喷氨自动控制调节性变差、氨逃逸超
9、标;堵塞支管对应的烟气区域存在不喷氨现象,频繁造成脱硝出口NOx排放浓度超出火电厂大气污染物排放标准(GB 132232011)3排放限值。此外,机组50%以上负荷时段的脱硝稀释风机电机运行频率不低于45 Hz(电机功率75 kW)。由于稀释风机电机功率较大,电能损耗高。为了彻底解决稀释风系统积灰结晶堵塞和电能损耗高的问题,将脱硝稀释风由含尘量较大、压头较低的热一次风改为洁净、压头较高的冷一次风,采用气气换热器(GGH)将冷一次风加热至温度大于200,满足尿素水解产品对稀释风温度的要求。喷氨支管手动调阀堵塞情况如图2所示。3可行性改造方案及特点3.1气气换热器的布置(1)低温过热器上部布置方式
10、。采用低温过热器上部布置方式时,在锅炉低负荷运行时烟气不会充满尾部竖井后烟道,导致难以有足够的烟气与GGH管组换热,GGH出口风温不足;锅炉满负荷运行时GGH出口风温过高,可达650,须设置旁路调温冷风。如果GGH设置于此处,GGH管组及出口集箱至少需选用06Cr19Ni10不锈钢材料,造价高。(2)脱硝反应器出口烟道布置方式。脱硝正常投运时,反应器出口烟温约300380,烟气布满整个烟道,能够满足GGH温升需求。但脱硝出口至空预器入口烟道较短,难以布置足够面积的换热面,故此处不适宜布置GGH。(3)尾部后烟道下部布置方式。考虑锅炉低负荷运行时后烟道烟气流量小,烟气不会充满尾部竖井后烟道,烟气
11、与GGH管组换热能力不足,GGH出口风温达不到160,不满足尿素水解稀释风温要求。(4)尾部前烟道下部布置方式。锅炉的再热蒸汽温度利用烟气挡板调节,高负荷时,尾部前烟道过热器侧的烟气流量占比小;低负荷时则相反,尾部前烟道的烟气流量占比大,负荷变化对烟气量的绝对值影响较小。经热力预估,烟气量为17 000 m3/h时,在30%100%BMCR工况下,换热器的进出口烟温为318378,出口风温为227281,满足尿素水解稀释风温要求。因此,GGH安装在锅炉尾部前烟道下部时,可以将冷一次风加热至满足尿素水解稀释风温要求,将GGH安装在锅炉尾部前烟道下部最为合理、经济。锅炉改造热力计算参数如表2所示。
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