在燃煤循環流化床鍋爐上煙氣超低排放改造的應用？

燃煤鍋爐運用過程中會產生很多的氮氧化物、二氧化硫以及煙塵。這些污染物如果直接排放到大氣中會嚴重影響周邊空氣質量，影響居民正常日子。通過煙氣管理技能使鍋爐到達超低排放標準，既能契合國家對大噸位燃煤鍋爐煙氣排放的要求，又能改善大氣環境，是促進企業生存、繼續發展的必經之路。

1. 工程概略

同煤廣發化學工業有限公司原動力站規劃為年產60萬噸甲醇項目的配套公用工程設備。建造規劃為3×130t/h高溫高壓循環流化床（CFB）鍋爐，1×25MW高溫高壓抽汽凝汽式汽輪發電機，1×3MW飽滿背壓式汽輪發電機。為使其煙氣污染物排放濃度到達超低排放，需增建煙氣凈化體系。改造前與改造后煙氣管理工藝概述如表1。

2. 改造規劃方案

脫硫除塵、脫銷設備規劃煙氣參數如表2。

2.1脫硝部分

脫硝設備包含低氮燃燒、SNCR脫硝以及爐后協同脫硝體系（COA）、DCS操控和超低排放的一切體系（包含主工藝體系、采暖通風、給排水、電氣、操控、在線監測、防腐保溫、消防）和建（構）筑物。

表2脫硫除塵設備規劃參數（單臺爐）

2.1.1低氮燃燒

脫硝工藝首先進行低氮燃燒改造。本次項目低氮改造只進行熱態調試，確定鍋爐一二次風的風量配比，確定二次風三級送風的各級風量比，以到達操控和降低氮氧化物開始濃度。預期方針是在鍋爐工況穩定狀況下，將氮氧化物操控在120mg/Nm3以內。

2.1.2脫硝體系

新建脫硝歸納樓，氨水儲罐、除鹽水箱、爐后COA脫硝設備安置在脫硝歸納樓內。為使本項目脫硝體系能夠完成由鍋爐原始排放濃度200mg/Nm3降低至排放濃度50mg/Nm3以下，選用氨水為SNCR脫硝還原劑；爐后協同脫硝功率需≥50%，選用亞氯酸鈉（25%）為脫硝劑。

SNCR脫硝功率到達60%，設備出口氨逃逸率≤8mL/m3。在SNCR脫硝體系出口安裝煙氣實時監測設備（CEMS體系），具有遠方監測顯示功能，監測參數包含以下項：NOx、O2、氨逃逸等。

工藝包含以下體系：

（1）稀釋體系

新建一套氨水溶液存儲及供給體系，氨水選用20%濃度，通過管道或許槽車運至界區內，氨水溶液通過運送泵送至脫硝計量分配模塊，運送泵設置2臺一用一備。溶液與稀釋水混合稀釋后才答應噴發入鍋爐內。

稀釋用水選用除鹽水。稀釋體系三臺爐共用，稀釋水泵設置2臺一用一備。氨水溶液體系設置過濾器，以防噴槍阻塞。

（2）計量分配體系

每臺鍋爐宜裝備1套計量分配體系。計量分配體系就近安置在噴發體系鄰近鍋爐平臺上，以焊接或螺栓的形式固定。

（3）背壓操控回路

背壓操控回路通過調理閥能調理供料泵為計量設備供給氨水所需的穩定流量和壓力，背壓操控閥設置一套。

（4）還原劑噴發體系

還原劑噴發體系的規劃能習慣鍋爐較大接連蒸發量（BMCR）30％～100％之間的任何負荷繼續安全運轉，并能習慣機組的負荷改變和機組啟停次數的要求。噴發器有足夠的冷卻保護措施，以使其能接受反溫度窗口的溫度，而不產生任何損壞。經混合及計量的脫硝劑進入專用噴槍，噴槍均勻充沛霧化，一起充沛考慮噴槍材質的耐磨蝕性和耐腐蝕性。噴嘴、噴槍、冷卻風套管較高工作溫度1000℃，其選材有耐磨、抗高溫及防腐特性，能接受反溫度窗口區域的較高溫度和高灰，而無短期損壞。

2.1.3爐后協同脫硝設備

三臺爐設置一套與干法脫硫工藝相結合的煙氣脫硝設備。脫硝劑為以亞氯酸鈉為主的溶液，COA低溫協同脫硝工藝首要包含卸料體系、液相脫硝劑存儲及運送體系、脫硝劑噴發體系、壓縮空氣體系等。其間循環流化床半干法脫硫塔是COA工藝重要、關鍵的體系，脫硫塔中完結NO的氧化反響以及NO2的中和吸收反響。

本項目3臺爐相鄰安置，共用一座COA脫硝間，氧化劑一致存儲，會集供給，COA體系脫硝功率按50%規劃。

（1）卸料體系

選用液相COA工藝，脫硝氧化劑為10%～25%亞氯酸鈉溶液（外購）。

（2）脫硝劑存儲、激活及運送體系

設置一個溶液存儲罐，滿意鍋爐24h的運用量需求，亞氯酸鈉溶液通過溶液運送泵進入溶液計量體系，通過與激活劑泵供的激活劑進一步激活，并完結對噴發溶液的計量操控。

（3）脫硝劑噴發體系

脫硝劑噴發體系首要由溶液管道及噴槍組成，噴發點坐落吸收塔進口煙道。

（4）壓縮空氣體系

壓縮空氣首要用于溶液的霧化，以及噴槍的吹掃。

2.2脫硫部分

2.2.1脫硫體系技能路線

循環流化床干法超低排放設備選用負壓運轉方式以及一爐一套獨立的體系。吸收塔內介質活動性好，化學反響進行完全。吸收塔內部材料能飽嘗混合物的劇烈摩擦，內壁還能防止混合物的粘結。脫硫后除塵器選用低壓旋轉脈沖布袋除塵器，噴吹壓力小于0.1MPa。吸收劑選用生石灰粉，通過干式石灰消化器消化后，熟粉運送至消石灰倉，然后依據脫硫需要，調理吸收劑加入到吸收塔中進行脫硫反響。

循環流化床干法超低排設備設有清潔煙氣再循環體系，循環流化床干法超低排設備的負荷范圍能滿意主機負荷在35%～100%的范圍改變，且在負荷調整時有杰出的、適宜的調理特性，在主機運轉的條件下能可靠和穩定地接連運轉。循環流化床干法超低排設備投運時，脫硫后引風機進口處煙氣溫度高于煙氣露點溫度15℃以上。

2.2.2吸收塔

吸收塔選用流化床超低排放吸收塔技能，吸收塔保證有足夠的脫硫反響時間（不低于5秒）。吸收塔自下而上依次為進口段、塔底排灰設備、文丘里加速段、循環流化床反段、頂部循環出口段。吸收塔為鋼體結構。

吸收塔供貨包含吸收塔殼體、噴嘴及一切內部構件、塔體防磨及保溫等。吸收塔底設置自清式機械排灰設備，不設倉泵。塔內為空塔結構，反段不設任何支撐件，以防灰塵堆積。

2.3布袋除塵部分

除塵器都有結構上獨立的殼體，首要由灰斗、過濾室、凈氣室、進口煙箱、出口煙箱、低壓脈沖清灰設備、電控設備、閥門及其他等部分組成。布袋除塵器進口煙塵濃度按60～100g/Nm3規劃，在脫硫或不脫硫工況下均滿意出口≤5mg/Nm3（干標，6%O2）排放要求。袋式除塵器選用干法脫硫專用低壓旋轉脈沖清灰方式（清灰用壓縮空氣在0.1MPa以下）?；叶芳芭呕铱诘囊巹?，灰能自由活動排出灰斗，并且其標高滿意選用空氣斜槽循環回吸收塔的要求?；叶妨骰巯虏窟€設有外排灰接口，該接口下方銜接有倉泵，將外排灰送至脫硫灰庫。選用干法脫硫專用超低壓旋轉脈沖布袋除塵器，適合高濃度及高粘度粉塵過濾。

布袋濾料選用PPS基布+PPS纖維，面層混紡50%PPS超細，選用進口PPS纖維，包含防水、防油、防腐、防酸、防堿、抗氧化處理，繼續運轉溫度為65℃～165℃，瞬間可耐190℃，克重580g/m2，充沛考慮脫硫工況或毛病工況下滿意煙氣不同溫度的狀況。脫硫運轉工況，脫硫布袋除塵器的氣布比不得大于0.63m3/m2/min。在脫硫設備正常運用狀況下，運用壽命≥30000h。

3. 改造作用

項目改造后通過驗收并托付第三方監測公司于2019年10月29日～11月2日安排專業技能人員對本項目的廢氣、噪聲進行了現場監測。鍋爐煙氣改造后的監測數據顯示，排放口均到達了超低排放的要求，鍋爐煙氣污染物排放滿意山西省當地標準DB141703-2019《燃煤電廠大氣污染物排放標準》中氮氧化物50mg/m3、二氧化硫35mg/m3、煙塵10mg/m3的要求。污染物排放總量滿意新申排污答應證答應總量，整改作用較好。整套設備在燃煤規劃條件下，脫硝總功率≥98%；脫硫功率97.66%；設備可利用率：脫硫設備的可利用率98%；布袋除塵器功率≥99.99%；布袋除塵器本體漏風率≤3%；布袋除塵器氣布比＜0.63。

4. 總結

化工行業燃煤鍋爐能源消耗量較大，污染物排放量大，近年來各地企業都積極開展環保設備晉級改造。其實，超低排放是對燃煤鍋爐排放要求較為苛刻的標準，為了更好地習慣日趨嚴格的環保方針，各企業應該建立以完成超低排放為方針的決心與態度。

然而，要進行超低排放改造需要很多資金，使企業面臨較大的本錢壓力，國家也會陸續通過方針性支撐，給企業一定的獎賞以及財政支撐方針，協助企業完成減排的方針。