CN113813761B - 一种降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电厂脱硝技术领域，具体为一种降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺。采用德系喷射式燃烧炉，包括以下步骤：S01：在锅炉外部的空间确定喷枪布置的位置和数量；S02：在锅炉外壁上确定喷枪区域，所述喷枪区域用于喷入PNCR高分子脱硝剂；S03：在锅炉上确定PNCR高分子脱硝剂喷射点；S04：分别确定分配器数量、PNCR高分子脱硝剂储罐至分配器输送母管的规格，所述S02为通过在所述锅炉温区为780‑950℃的位置开脱硝孔位进行不同烟气负荷的温度和物料浓度测量数值确定，所述S03为通过与高灰份含氮低的煤种燃烧试验数据对比调整确定，所述高灰份低含氮的煤种的灰分含量为15‑25％，含氮量为0.56‑0.8％。
Description
技术领域
本发明属于热电厂脱硝技术领域，更具体地涉及一种降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺。
背景技术
火力发电厂为防止锅炉内煤燃烧后产生过多的氮氧化物NOx污染环境，需要对焚烧产生的烟气中的氮氧化物NOx进行脱硝处理。传统脱硝主要有SCR、SNCR、旋转喷雾半干法、干法等。随着国内对环保要求越来越高，传统的脱硝方法已越来越难满足生产要求。
固态高分子PNCR的脱硝工艺是一种炉内脱硝工艺，它采用粉体气相自动输送系统，在炉体烟气出口处及炉膛高温区选择几处合适位置打孔将高分子脱硝剂喷入，在合适反应温度区将NOx还原成N2和H2O。该脱硝工艺含有以下优点：
(1)、脱硝效率高：众所周知，氨系SNCR的脱硝效率一般在40-60％之间，而固态高分子PNCR的脱硝工艺脱硝效率可达85％以上。
(2)、工艺简单，使用方便，空间布置灵活：标准化的气流混合及输送一体化装置，不受现有脱硝现场的场地及空间限制，特别适合对SCR脱硝场地有严格要求的情况。
(3)、项目一次性投资少：气流混合及输送装置一体化、系列化和标准化，无需现场施工安装，一次性投资比SNCR和SCR工艺大大减少。
(4)、脱硝能耗少，使用成本低：工艺装置的动力要求很少，一般整套工艺装置20-30kW的动力配置即可。
(5)、没有有害副产物，不形成二次污染：高分子脱硝剂的反应生成物为N2、CO2和H2O，无其它有机物产生，不生成有害副产物，不会形成铵盐，也无氨逃逸现象。
(6)、具有节能和清洁的效果：在使用了高分子脱硝剂之后，锅炉管壁积灰和结焦都会缓解或清除，使热传导加快，热损失减少，因而起到节能和清洁的效果。和传统的SNCR脱硝工艺相比，固态高分子PNCR脱硝工艺无需向炉膛中喷入工艺水，无需消耗气化潜热，因此也提高了锅炉的燃烧效率。
(7)、脱硝系统安全性好：和传统的SNCR脱硝工艺相比，高分子PNCR脱硝工艺不利用氨水或者液氨来还原NOx，因此工艺设计上也无需考虑氨水运输及存储所带来的安全问题。
现有的高分子PNCR脱硝工艺为：高分子脱硝剂由压缩空气携带通过喷枪射入锅炉炉膛，2#炉(稳定炉)喷射入点为炉膛前后两侧，各5只口径为1.2寸的喷枪；3#、4#炉喷射入点为炉膛左、右、前三侧，分别布设3、3、4只口径为1.2寸的喷枪，受煤质变化及掺烧污泥份额、煤质均匀性、锅炉负荷及床温的影响，高分子脱硝剂在现有炉型的锅炉内部脱硝时间较短，物料混合不充分，受喷射点位置和喷射力度影响，导致氮氧化物控制无法达到理想效果。
发明内容
鉴于背景技术存在的上述技术问题，需要提供一种降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺来解决现有的高分子PNCR脱硝工艺高分子脱硝剂消耗量大、脱硝效果不稳定、烟气排放污染物含量仍然较高的问题。
为实现上述目的，发明人提供了一种降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺，所述锅炉为德系喷射式燃烧炉，生产厂家：唐山信德锅炉集团有限公司，型号；XD-130/5.3-M13循环流化床锅炉，包括以下步骤：
S01：在锅炉外部的空间确定喷枪布置的位置和数量；
S02：在锅炉外壁上确定喷枪区域，所述喷枪区域用于喷入PNCR高分子脱硝剂；
S03：在锅炉上确定PNCR高分子脱硝剂喷射点；
S04：分别确定分配器数量、PNCR高分子脱硝剂储罐至分配器输送母管的规格，
其中，所述S02为通过在所述锅炉温区为850-1050℃的位置开脱硝孔位进行不同烟气负荷的温度和物料浓度测量数值确定，所述S03为通过与高灰份含氮低的煤种燃烧试验数据对比调整确定，所述高灰份低含氮的煤种的灰分含量为15-25％，含氮量为0.56-0.8％。
本发明改进的技术方案针对的对象是三台130吨德系喷射式燃烧炉锅炉。该炉型燃烧工况与常规循环流化床锅炉的燃烧工况相比，最大区别为一、二次风配比不同，并且属中温返料，燃烧室前后墙温度受物料浓度影响，最大温度偏差会达到100℃左右。为解决上述技术问题，发明人在生产实践中通过试验不断对比调整高分子脱硝剂的喷射点确定温度合适区域。在现有上述炉型的一、二次风配比的情况下，通过相同煤质，对应相应的热负荷，在区域温度、烟气压力稳定情况下，在受热面上找到PNCR高分子脱硝反应温度最佳区域，在该区域高分子脱硝剂与NOx充分混合，有效提高了脱硝效率。
作为优选的方案，所述S02为通过在所述锅炉温度区域为850-1050℃的位置开脱硝孔位进行不同烟气负荷的温度和物料浓度测量数值确定。经过大量试验探索发现，在本技术方案中，由于采用了灰分含量为15-25％、含氮量为0.56-0.8％高灰份低含氮的煤种，所以选择850-1050℃的锅炉温度区域是最好的。在其他实施方式中，若采用灰分含量高于20％的煤种，则可以选择低于850℃的温度区域。
具体地，在现有喷枪位置，提前在锅炉温区为850-1050℃左右的温区位置开脱硝孔位，并且根据现场锅炉尺寸大小选择开孔的数量，在开孔处安装DN50mm套管，并加装法兰，通过多点开孔测温及不同负荷段的温度测量记录分析，物料浓度变化，确定最佳喷枪区域。根据煤质变化及掺烧污泥份额对脱硝效率的影响，通过前期数据分析，有针对性的采购一批高灰份含氮低的煤种：试验前高灰份含氮低的煤种煤灰分15％、氮0.8％，试验中高灰份含氮低的煤种煤灰分25％、氮0.56％，分别在各炉(2#稳定炉，3#、4#调整炉)进行试烧试验，统计在不同烟气负荷条件下，气固混合的适应性、稳定性、脱硝效率和有效温度区间内的液气混合情况，找到炉内工况波动影响最小的喷枪区域作为S02确定的喷枪区域。采用高灰份低含氮的煤种的含氮量为0.56-0.8％是因为煤中的氮氧化物含量偏差会直接影响烟气中氮氧化物生成量，偏离脱硝设备设计值，影响脱硝效率。
作为优选的方案，所述S01为在所述锅炉前侧24米位置布置5只喷枪，在所述锅炉后侧22米位置布置4只喷枪，在所述锅炉左右侧20米位置各布置3只喷枪。改变原来仅在锅炉前后布置5只1.2寸喷枪的做法，变为现有的锅炉前侧24米位置布置5只、后侧22米位置布置4只，并在左右侧20米位置各布置3只，充分适应本技术方案所采用的高灰分低含氮的煤种燃料在本技术方案采用的这款德系喷射式燃烧炉锅炉的应用，使高分子脱硝剂的脱硝作用得到最大程度的发挥。
作为优选的方案，所述S04中确定分配器数量为7。
作为优选的方案，所述S04中PNCR高分子脱硝剂储罐至分配器输送母管的规格为对等管道。
作为优选的方案，所述煤种燃烧试验数据包含NOx及SO2值。通过PNCR高分子脱硝前期试验数据及高灰份含氮低的煤种燃烧试验数据(包含NOx、SO2、灰份值)对比，再调整锅炉脱硝喷射点，以增加脱硝剂的反应时间及捕捉区域。在现有设备的水冷壁管做让管，调整燃烧室内喷枪分布点，燃烧室的左、右、前、后四面墙分别布置3、3、5、4支喷枪；喷枪口径均由1.2寸更改为1寸；分配器由五只变更为七只；高分子防结块储料仓通过分配料仓、调速搅拌器、旋转供料器、罗茨鼓风机至分配器输送母管由DN100mm变更为对等管道。
作为优选的方案，调整锅炉总热负荷为340～360t/h，床温控制在910-950℃，差压控制在8.8-9.1Kpa，负压维持在-100pa，床压在0.35-0.45Kpa，氧量控制在3.5-4.5％，一次风压保持在9.5-10.0Kpa，返料风机母管风压保持在27-29Kpa。在确定脱硝剂多点喷入的喷入点位置时，需先确定试验条件，其中，锅炉总热负荷在340-360t/h情况下，2#、3#、4#三台锅炉并列运行，维持2#锅炉负荷在120-125t/h之间，燃烧工况原则上保持不变，做稳定炉，将3#、4#锅炉作为调整炉。2#锅炉单烧高灰份煤，3#锅炉按现有燃煤热值5100kal/kg、固定碳42％、灰分26％、挥发分19％、硫分1.6％、氮分0.5％与全污泥以煤与渣比例为1:25配得到的混合煤配污泥(备注：给料机频率50Hz)，4#锅炉按现有燃煤配污泥(备注：给料机频率40Hz)为混合煤。保持锅炉总热负荷在340-360t/h情况下，按现有配煤方式，2#、3#、4#并列运行燃烧工况下24小时不投高分子脱硝剂的燃烧工况及烟气数据统计。锅炉燃烧稳定，床温控制在910-950℃，差压控制在8.8-9.1Kpa，负压维持在-100pa，床压在0.35-0.45Kpa，氧量控制在3.5-4.5％，一次风压保持在9.5-10.0Kpa，返料风机母管风压保持在27-29Kpa，其它参数确保在规程允许范围内。入炉煤的灰份控制在15-25％，入炉固体燃料热值及燃煤粒度分级要求控制在d50＝2.0mm。检查确认锅炉的除灰、除渣、输渣、脱硫、脱硝设备运行正常。确保高分子脱硝剂储量在60吨左右，各台炉脱硝系统分配系统下料器畅通，无堵塞。
作为优选的方案，所述S02步骤和S03步骤采用了一个稳定炉和两个调整炉。
作为优选的方案，在所述S02步骤中，控制第一次风配和第二次风配比值为7:3。锅炉由于受热面布置的影响，发明人经过大量试验发现将第一次风配和第二次风配比值控制为7:3能够取得最好效果。
作为优选的方案，所述喷枪口径为1寸。
区别于现有技术，上述技术方案至少具有以下有益效果：
本发明不改变现有的德系喷射式燃烧炉锅炉炉型、煤质和高分子脱硝剂种类，对喷枪布置的位置和数量、PNCR高分子脱硝剂的喷枪区域和PNCR高分子脱硝剂喷入点进行重新确定，由于匹配了炉型、煤质，找准了最适的锅炉负荷、炉床温度，并且将喷枪位置和数量进行最优组合，延长了PNCR高分子脱硝剂的反应时间，物料充分混合，在降低PNCR高分子脱硝剂使用量的情况下，大大提高了脱硝效率和脱硝效果的稳定性，很好地控制了外排烟气的氮氧化物。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例详予说明。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。
本发明中采用的德系喷射式燃烧炉采购自唐山信德锅炉集团有限公司，型号为XD-130/5.3-M13循环流化床锅炉，通过PLC就地控制系统及锅炉DCS控制系统，首先经分配料仓下料，通过一定频率调速搅拌器，再根据氮氧化物排量通过计量分配系统、由罗茨鼓风机输送至分配器输送母管，分配器、各喷枪进入炉膛与NOx反应，达到环保排放目的。
本发明中采用的PNCR高分子脱硝剂为A-高分子脱硝剂，采购自浙江汉桥环保科技有限公司。
本发明中采用的煤采购自内蒙古，煤质按照GB/T212-2001《煤的工业分析方法》规定的方法进行检验，具体煤质指标如表1所示。
表1具体实施方式采用的煤煤质检测指标
本发明中采用的全污泥来自企业造纸生产线废水处理，按照GB/T24602-2009《城镇污水处理污泥处置单独焚烧用泥质方法进行检验》规定的方法进行，具体参数指标如表2所示。
表2具体实施方式采用的全污泥检测指标
| 分析项目 | 符号 | 单位 | 分析结果 |
| 碳 | Car | ％ | 7.49 |
| 氢 | Har | ％ | 1 |
| 氧 | Oar | ％ | 8.89 |
| 氮 | Nar | ％ | 0.35 |
| 硫 | Sar | ％ | 0.38 |
| 水份 | Mar | ％ | 74 |
| 灰份 | Aar | ％ | 7.89 |
| 废弃物的收到基低位发热量 | Qnet.ar,p | kJ/kg | 1170 |
本发明中采用的混合后燃料特性成分(入炉煤)进行检验，具体参数指标如表3所示。
表3具体实施方式采用的混合后燃料检测指标
现有锅炉外部空间的喷枪位置和数量，高分子脱硝剂由压缩空气携带通过喷枪射入锅炉炉膛，2#炉(稳定炉)喷射入点为炉膛前后两侧，各5只口径为1.2寸的喷枪；3#、4#炉喷射入点为炉膛左、右、前三侧，分别布设3、3、4只口径为1.2寸的喷枪，受煤质变化及掺烧污泥份额、煤质均匀性、锅炉负荷及床温的影响，高分子脱硝剂在现有炉型的锅炉内部脱硝时间较短，物料混合不充分，受喷射点位置和喷射力度影响，导致氮氧化物控制无法达到理想效果，通过喷枪位置及分配器调整，给料量均为15HZ情况下，氮氧化物(对应2#FGD出口指标)脱至100mg/Nm3以下，能够符合《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011的排放标准。
以下给出能代表本发明总体技术方案的具体实施方式，应理解，这些具体实施方式不用于限制本发明的保护范围。
对上述现有使用的PNCR高分子脱硝系统进行如下工艺调整。
一种降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺，所述锅炉为德系喷射式燃烧炉唐山信德锅炉集团有限公司，型号为XD-130/5.3-M13循环流化床锅炉，包括以下步骤：
S01：在锅炉外部的空间确定喷枪布置的位置和数量；
S02：在锅炉外壁上确定喷枪区域，所述喷枪区域用于喷入PNCR高分子脱硝剂；
S03：在锅炉上确定PNCR高分子脱硝剂喷射点；
S04：分别确定分配器数量、PNCR高分子脱硝剂储罐至分配器输送母管的规格，
其中，所述S02为通过在所述锅炉温区为780-950℃的位置(可以理解，喷枪区域可以分布的范围具有一定面积)开脱硝孔位进行不同烟气负荷的温度和物料浓度测量数值确定，更优选地通过在所述锅炉温区为850-950℃的位置开脱硝孔位进行不同烟气负荷的温度和物料浓度测量数值确定。所述S03为通过与高灰份含氮低的煤种燃烧试验数据对比调整确定，该高灰份低含氮的煤种的灰分含量为15％，含氮量为0.56％。在其他实施方式中，该高灰份低含氮的煤种的灰分含量为17％，含氮量为0.8％；或者该高灰份低含氮的煤种的灰分含量为25％，含氮量为0.65％；通过现有燃煤和全污泥按一定配比进行配渣得到灰分含量为15-25％，含氮量为0.56-0.8％高灰份低含氮的煤种。
本实施例中，所述S01为在所述锅炉前侧24米位置布置5只喷枪，在所述锅炉后侧22米位置布置4只喷枪，在所述锅炉左右侧20米位置各布置3只喷枪。
本实施例中，所述S04中确定分配器数量为7，PNCR高分子脱硝剂储罐至分配器输送母管的规格为对等管道。
根据本实施例，所述煤种燃烧试验数据包含NOx及SO2值。对包含NOx及SO2值燃烧试验数据进行对比时，要结合相关标准(GB13223-2011)规定数值进行判断。
根据本实施例，调整锅炉总热负荷为340-360t/h，床温控制在910-950℃，差压控制在8.8-9.1Kpa，负压维持在-100pa，床压在0.35-0.45Kpa，氧量控制在3.5-4.5％，一次风压保持在9.5-10.0Kpa，返料风机母管风压保持在27-29Kpa。
本实施例中，所述S02步骤和S03步骤采用了一个稳定炉(2#锅炉)和两个调整炉(3#、4#锅炉)。
根据本实施例，在所述S02步骤中，控制第一次风配和第二次风配比值为7:3。
根据本实施例，所述喷枪口径为1寸。所述喷枪口径减小的优点为：可增强喷射力度，增大喷射区域，保证高分子脱硝剂能充分与烟气中的NOx混合反应。
通过PCNR高分子脱硝剂确定喷入点的降耗减排的锅炉脱硝工艺，具体试验过程如下：
1、试验开始前应调试保证具备以下条件：
1)高灰份煤在2#锅炉进行单独试烧后运行锅炉。
2)锅炉总热负荷在340-360t/h情况下，2#、3#、4#并列运行，维持2#锅炉负荷在120-125t/h之间，燃烧工况原则上不变，做稳定炉，3#、4#锅炉做调整炉。
3)燃料配比：2#锅炉单烧高灰份煤；3#锅炉按现有全蒙烟煤、渣按1:25配污泥(备注：给料机频率50Hz)；4#锅炉现有全蒙烟煤配污泥(备注：给料机频率40Hz)，其中，2#、3#、4#锅炉采用的燃料相关检测指标结果如表4所示。
表4 2#、3#、4#锅炉采用的燃料相关检测指标
4)锅炉总热负荷在340-360t/h情况下，现有配煤方式，2#、3#、4#并列运行燃烧工况下24小时不投PNCR高分子脱硝剂的燃烧工况及烟气数据统计如表5所示。
表5 2#、3#、4#并列运行燃烧工况下24小时不投PNCR高分子脱硝剂的燃烧工况及烟气数据
试验目的：通过试验，收集对应负荷、煤质、燃烧工况的氮氧化物生成量。
5)锅炉燃烧稳定床温：控制在910-950℃，差压控制在8.8-9.1Kpa，负压维持在-100pa，床压在0.35-0.45Kpa，氧量控制在3.5-4.5％，一次风压保持在9.5-10.0Kpa，返料风机母管风压保持在27-29Kpa，其它参数确保在规程允许范围内。
6)入炉煤灰份控制在15-25％，入炉固体燃料热值及粒度合格。
7)检查确认锅炉的除灰、除渣、输渣、脱硫、脱硝设备运行正常。
8)脱硝剂量确保在60吨左右，各台炉脱硝系统分配系统下料器畅通，无堵塞。
2、试验中需要特别注意的事项
1)锅炉专业在试验过程中，要做好相应的燃烧调整。要以安全稳定运行为主。严格控制各参数底限，出现异常立即停止试验，确保锅炉稳定燃烧。
2)锅炉要做好试验炉返料量运行时的事故处理。试验期间以半仓煤位控制，加强返料部位的吹灰工作(每班2小时一次)，尽可能控制给煤用量、风量大幅度加减，防止返料中断。
3)床温在低于910℃时应尽快采取开放料门放灰、放低炉床差压来提高床温使之保持在910-950℃。
4)试烧过程中因2#锅炉维持半仓煤位，对稳定生产会有一定影响，需输煤岗位加强对2#炉煤仓监控，及时补充煤位，防止因断煤影响生产。
5)试烧过程中因2#锅炉维持半仓煤位，对稳定生产会有一定影响，需炉修岗位加强对输煤系统设备进行巡检，及时消缺，防止因设备输送影响生产。
6)仪表专业从试烧第一天开始，每天9:00开始打印24小时的两台脱硫塔的环保参数曲线；2#、3#、4#三台锅炉负荷、主汽温度、给水量、给煤量、氧量、一二次、返料风机风配；锅炉床温、床压、脱硝下料器等曲线；2#、3#、4#三台锅炉实时燃烧工况图截图记录。
7)锅炉运行从试烧第一天开始每台炉应每2小时记录试验数据，异常情况应有说明备注，并由当班班长及调试负责人签字，如发现与仪表专业采集的数据有偏差，无说明，则考核相关责任人。
8)试烧过程中因督导、操作失误或巡检、处理不及时导致环保参数超标及影响生产，则考核相关责任人。
3、试验步骤共分五步，具体调试方式如下：
①首先进行锅炉总热负荷在340-360t/h情况下，2#、3#、4#并列运行，维持2#、3#现有燃煤:全污泥比值为1:25配渣(备注：给料机频率50Hz)；4#锅炉现有燃煤全污泥(备注：给料机频率40Hz)；2#炉不投PNCR高分子脱硝剂，3#、4#炉根据生产情况，如降负荷需要即可投PNCR高分子脱硝剂按给料机频率10Hz计算约每小时需要68公斤；2#、3#、4#锅炉按以上条件24小时的燃烧工况及烟气数据统计结果如表6所示。
表6 2#、3#、4#试验燃烧工况及烟气数据
试验目的：通过现有燃煤分析值及各台锅炉配煤，在不投PNCR高分子脱硝剂设施情况下收集NOx及SO2初始值及环保排放值。
1)维持现有锅炉负荷及燃烧工况稳定的情况下，调整原则为：高负荷高限，低负荷低限。(根据唐山锅炉厂额定负荷130吨/小时，最高负荷要求按125吨/小时为高限，最低负荷按85吨/小时为低限，通过风煤来调整负荷，)3#、4#锅炉为调整炉，2#锅炉为稳定炉，记录相关数据及烟气数据；
2)一次风压维持现有风压(2#锅炉10.4KPa、3#锅炉10.2KPa、4#锅炉9.7KPa左右)不变，二次风压(2#锅炉4.4KPa、3#锅炉3.8KPa、4#锅炉4.1KPa左右)仍维持现有风压进行调整。
②锅炉总热负荷在340-360t/h情况下，2#、3#、4#并列运行，维持2#、3#现有燃煤与全污泥的配比为1:25进行配渣(备注：给料机频率50Hz)；4#锅炉现有燃煤全污泥(备注：给料机频率50Hz)；2#炉投PNCR高分子脱硝剂按给料机频率15Hz计算约每小时需要72公斤。3#、4#炉根据生产情况，如降负荷需要即可投PNCR高分子脱硝剂按给料机频率7Hz计算约每小时需要50公斤的脱硝剂；24小时投PNCR高分子脱硝剂，按给料机频率8Hz计算约每小时需要58公斤的脱硝剂，本试验燃烧工况及烟气数据统计结果如表7所示。
表7 2#、3#、4#试验燃烧工况及烟气数据
试验目的：通过投脱硝设施后与不投PNCR高分子脱硝剂试验不同负荷情况下，每台炉收集NOx及SO2初始值及环保排放值。
1)维持现有锅炉负荷及燃烧工况稳定的情况下，调整原则为：高负荷高限，低负荷低限(根据唐山锅炉厂额定负荷130吨/小时，最高负荷要求按125吨/小时为高限，最低负荷按85吨/小时为低限，通过风煤来调整负荷)。3#、4#锅炉为调整炉，2#锅炉为稳定炉，记录相关数据及烟气数据。
2)投入2#、3#、4#对应的脱硝设施，以控制NOx在100mg/Nm3内为基准，除记录相关环保参数燃烧参数外，记录脱硝设施中下料器频率及脱硝剂补给量。
3)一次风压维持现有风压(2#锅炉10.4KPa、3#锅炉10.2KPa、4#锅炉9.7KPa左右)不变，二次风压(2#锅炉4.4KPa、3#锅炉3.8KPa、4#锅炉4.1KPa左右)仍维持现有风压进行调整。
③进行锅炉总热负荷在340-360t/h情况下，2#、3#、4#并列运行，维持3#现有燃煤与全污泥的配比为1:25配渣(备注：给料机频率50Hz)；4#锅炉现有燃煤全污泥(备注：给料机频备注：给料机频率40Hz)；2#锅炉单烧高灰份煤；2#炉不投PNCR高分子脱硝剂。3#、4#炉根据生产情况，如降负荷需要即可投PNCR高分子脱硝剂按给料机频率8Hz计算约每小时需要58公斤的脱硝剂。24小时的燃烧工况及烟气数据统计如表8所示。
表8 2#、3#、4#锅炉24h试验燃烧工况及烟气数据
试验目的：通过现有3#、4#配煤方式与2#炉单燃烧高灰份煤，不投PNCR高分子脱硝剂试验情况下，每台炉NOx及SO2初始值及环保排放值对比影响。
1)维持现有锅炉负荷及燃烧工况稳定的情况下，调整原则为：高负荷高限，低负荷低限。(根据唐山锅炉厂额定负荷130吨/小时，最高负荷要求按125吨/小时为高限，最低负荷按85吨/小时为低限，通过风煤来调整负荷，)3#、4#锅炉为调整炉，2#锅炉为稳定炉，记录相关数据。
2)不投2#、3#、4#对应的高分子PCNR脱硝设施，以控制锅炉负荷情况下NOx及燃烧数据。
3)一次风压维持现有风压(2#锅炉10.4KPa、3#锅炉10.2KPa、4#锅炉9.7KPa左右)不变，二次风压(2#锅炉4.4KPa、3#锅炉3.8KPa、4#锅炉4.1KPa左右)仍维持现有风压进行调整。
4)将2#、3#、4#炉返料放料门逐渐开启，保证少量连续排向尾部烟道，并定时对放料管进行检查，保证不超温不堵塞，但尾部烟温不许超165℃。调整放灰量的原则为：能实现用放灰来控制床温通过适当放返料灰，加强对床温的影响程度，寻求最佳放灰量和方式。
5)如少量向尾部烟道排灰试验中不能控制床温变化或尾部烟温超过165℃，则人工通过返料放灰直管的排灰方式进行，但要确保床温稳定且变化幅度较小。
6)试验期间严禁单边放灰及放渣。
④进行锅炉总热负荷在340-360t/h情况下，2#、3#、4#并列运行，维持3#现有燃煤与全污泥以配比为1:25配渣(备注：给料机频率50Hz)；4#锅炉现有燃煤全污泥(备注：给料机频率40Hz)；2#锅炉单烧高灰份煤，2#、3#、4#炉均投PNCR高分子脱硝剂；24小时的燃烧工况及烟气数据统计如表9所示。
表9 2#、3#、4#锅炉24h试验燃烧工况及烟气数据
试验目的：通过现有3#、4#配煤方式在投PNCR高分子脱硝剂设施后与2#炉燃烧高灰份煤，投PNCR高分子脱硝剂试验情况下，每台炉NOx及SO2初始值及环保排放值对比影响。
1)维持现有锅炉负荷及燃烧工况稳定的情况下，调整原则为：高负荷高限，低负荷低限。(根据唐山锅炉厂额定负荷130吨/小时，最高负荷要求按125吨/小时为高限，最低负荷按85吨/小时为低限，通过风煤来调整负荷，)3#、4#锅炉为调整炉，2#锅炉为稳定炉，记录相关数据。
2)投入2#、3#、4#对应的脱硝设施，以控制NOx在100mg/Nm3内为基准，除记录相关环保参数燃烧参数外，记录脱硝设施中下料器频率及PNCR高分子脱硝剂补给量。
3)一次风压维持现有风压(2#锅炉10.4KPa、3#锅炉10.2KPa、4#锅炉9.7KPa左右)不变，二次风压(2#锅炉4.4KPa、3#锅炉3.8KPa、4#锅炉4.1KPa左右)仍维持现有风压进行调整。
4)根据锅炉负荷及床温情况(不在910-950℃数值范围)进行给煤量适当进行加减量控制。
5)将2#、3#、4#炉返料放料门逐渐开启，保证少量连续排向尾部烟道，并定时对放料管进行检查，保证不超温不堵塞，但尾部烟温不许超165℃。调整放灰量的原则为：能实现用放灰来控制床温通过适当放返料灰，加强对床温的影响程度，寻求最佳放灰量和方式。
6)如少量向尾部烟道排灰试验中不能控制床温变化或尾部烟温超过165℃，则人工通过返料放灰直管的排灰方式进行，但要确保床温稳定且变化幅度较小。
⑤进行锅炉总热负荷在340-360t/h情况下，2#、3#、4#并列运行，在现有燃煤与高灰份煤的1:2的掺配试烧方式，不投PNCR高分子脱硝剂的燃烧工况及烟气数据统计。
试验目的：通过现有2#、3#、4#现有燃煤与高灰份煤的掺配试烧方式在不投PNCR高分子脱硝剂设施时，每台炉NOx及SO2初始值及环保排放值对比影响。
1)维持现有锅炉负荷及燃烧工况稳定的情况下，调整原则为：高负荷高限，低负荷低限。(根据唐山锅炉厂额定负荷130吨/小时，最高负荷要求按125吨/小时为高限，最低负荷按85吨/小时为低限，通过风煤来调整负荷，)
2)维持差压正常，逐步将一次风压下调至9.5-10.0，二次风在一次风满足正常燃烧用量后逐步加大风量，一二次风比例达到7:3或6:4，尽量确保二次风压3.5Kpa左右，提高二次风的穿透率，调整原则为：以满足床温：920-960℃及汽温485±5℃和主汽压力5.3±0.1Mpa的需要为原则。
3)3#、4#锅炉为调整炉，2#锅炉为稳定炉记录相关数据及烟气数据。
4)停止2#、3#、4#对应的脱硝设施，以控制NOx在环保要求控制内为基准，但需要记录相关环保参数燃烧参数的情况除外。
5)适当降低一次风压，提高二次风压仍维持现有返料风压进行调整。
6)根据锅炉负荷及床温情况进行给煤量适当进行加减量控制。
7)将2#、3#、4#炉返料放料门逐渐开启，保证少量连续排向尾部烟道，并定时对放料管进行检查，保证不超温不堵塞，但尾部烟温不许超165℃。调整放灰量的原则为：能实现用放灰来控制床温通过适当放返料灰，加强对床温的影响程度，寻求最佳放灰量和方式。
8)如上述方案在执行中出现高灰份煤水分超出控制范围及其它不可控因素，影响试验锅炉的安全运行，则按1:1比例配煤方式(或其它配比)调整作为第二方案，其它燃烧参数不变。
经过上述试验得到的各组数据对比确定PNCR高分子脱硝剂喷入的最佳区域。
采用本发明的技术方案，确定了PNCR高分子脱硝剂喷入的最佳区域，对现有喷枪位置、输送管的管径、喷枪布置点数量进行优化组合，在使用过程中不断试验改进，取得以下有益效果：
(1)减少烟气污染物的排放量：稳定提高脱销效率，改进后改进烟气排放NOX含量稳定在80mg/Nm3以下，减少环保总排量，减轻生产发展对环保工作造成的压力。
(2)节省高分子脱硝剂的消耗量：改进后单台炉高分子脱硝剂节耗0.4吨/日，按年运行时间7000小时计，高分子脱硝剂年节耗118吨，以高分子脱硝剂3700元/吨计，每年可节省高分子脱硝剂成本43万元。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺，其特征在于，所述锅炉为德系喷射式燃烧炉，包括以下步骤：
S01：在锅炉外部的空间确定喷枪布置的位置和数量；
S02：在锅炉外壁上确定喷枪区域，所述喷枪区域用于喷入PNCR高分子脱硝剂；
S03：在锅炉上确定PNCR高分子脱硝剂喷射点；
S04：分别确定分配器数量、PNCR高分子脱硝剂储罐至分配器输送母管的规格，
其中，所述S02为通过在所述锅炉温区为780-950℃的位置开脱硝孔位进行不同烟气负荷的温度和物料浓度测量数值确定，所述S03为通过与高灰份含氮低的煤种燃烧试验数据对比调整确定，所述高灰份低含氮的煤种的灰分含量为15-25％，含氮量为0.56-0.8％。
2.根据权利要求1所述的降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺，其特征在于，所述S02为通过在所述锅炉温区为850-950℃的位置开脱硝孔位进行不同烟气负荷的温度和物料浓度测量数值确定。
3.根据权利要求1所述的降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺，其特征在于，所述S01为在所述锅炉前侧24米位置布置5只喷枪，在所述锅炉后侧22米位置布置4只喷枪，在所述锅炉左右侧20米位置各布置3只喷枪。
4.根据权利要求1所述的降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺，其特征在于，所述S04中确定分配器数量为7。
5.根据权利要求1所述的降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺，其特征在于，所述S04中PNCR高分子脱硝剂储罐至分配器输送母管的规格为对等管道。
6.根据权利要求1所述的降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺，其特征在于，所述煤种燃烧试验数据包含NOx及SO2值。
7.根据权利要求1所述的降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺，其特征在于，调整锅炉总热负荷为340-360t/h，床温控制在910-950℃，差压控制在8.8-9.1Kpa，负压维持在-100pa，床压在0.35-0.45Kpa，氧量控制在3.5-4.5％，一次风压保持在9.5-10.0Kpa，返料风机母管风压保持在27-29Kpa。
8.根据权利要求1所述的降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺，其特征在于，所述S02步骤和S03步骤采用了一个稳定炉和两个调整炉。
9.根据权利要求1所述的降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺，其特征在于，在所述S02步骤中，控制第一次风配和第二次风配比值为7:3。
10.根据权利要求1所述的降耗减排的电厂锅炉脱硝工艺，其特征在于，所述喷枪口径为1寸。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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