200MW机组狭小空间脱硝改造设计优化与施工创新
☆项目详细内容
“十二.五”期间,随着国家环保部门对电力污染治理要求的不断提高和国家环保部《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的出台,结合中国大唐集团公司节能减排工作的总体部署,需要实施#8 锅炉烟气脱硝改造工程,将机组NOx 排放进一步降低到100mg/Nm3 以下,以满足国家环保要求。
本项目脱硝工艺采用选择性催化还原法(SCR),脱硝效率不低于80%。SCR 反应器系统按一台机组配置两台脱硝反应器,#3 机组锅炉与省煤器之间空间狭小,SCR 反应器布置在了锅炉两侧区域。省煤器下部的出口水平烟道拉出锅炉区域钢结构后垂直向上进入SCR 反应器。反应器出口烟道水平进入锅炉区域,与空预器入口连接。
#3 炉脱硝反应器出入口烟道较长为减少进入反应器及空预器的飞灰,在出入口烟道转角出各设置气力输灰系统。
陡电6 台机组脱硝改造工程共用1 个还原剂制备区,尿素溶液输送/循环管道采用架空敷设方式,采用一种新的尿素溶液输送管道的伴热及冲洗系统,该系统主要包括给水系统、伴热水罐、伴热管道和冲洗水管,给水系统向伴热水罐输送除盐水,经伴热水罐加热至适度温度;伴热水罐、伴热水泵、阀门及伴热管道形成循环回路。在尿素计量控制模块区域伴热管道引出一个支路即作为冲洗水管,冲洗水管与尿素溶液输送管道的计量控制模块的输入口连接,排水管与计量控制模块的排污口连接将废水排出。该系统热温度稳定,且调整方便。伴热水循环使用,收集尿素溶液制备罐、储罐加热器疏水,节水。伴热水引出支路作为计量控制模块冲洗水,简化了系统,节省投资,便于检修维护。
☆主要技术创新
1、锅炉烟气脱硝系统采用尿素溶液制备氨气,尿素溶液供应/循环系统通常采用蒸汽管道系统伴热,主要存在以下问题:采用通常的单一蒸汽气源伴热时,过高温度的蒸汽会造成尿素溶液在管道内发生水解;采用多点气源伴热,单独设置疏水回收系统,整个蒸汽伴热系统管道复杂。为了解决现有技术中的不足,采用一种新的尿素溶液输送管道的伴热及冲洗系统,它是一种能提供稳定的伴热温度,并兼具冲洗功能的管道系统。该系统主要包括给水系统、伴热水罐、伴热管道和冲洗水管,所述给水系统向伴热水罐输送适度温水;伴热水罐、伴热水泵、阀门及伴热管道形成循环回路。在尿素计量控制模块区域伴热管道引出一个支路即作为冲洗水管,冲洗水管与尿素溶液输送管道的计量控制模块的输入口连接,排水管与计量控制模块的排污口连接将废水排出。该系统热温度稳定,且调整方便。伴热水循环使用,收集尿素溶液制备罐、储罐加热器疏水,节水。伴热水引出支路作为计量控制模块冲洗水,简化了系统,节省投资,便于检修维护。
2、因脱硝布置区域狭小,为有效利用空间, #8 脱硝反应器出口烟道设计的短,且坡度大,不容易产生烟道积灰,未设置气力输灰系统。但为尽量减少烟气中飞灰进入空气预热器,在每个反应器出口烟道上布置了四个灰斗,每个灰斗底部安装有输灰管路,两根管道汇合在一起再经一根管道与电除尘入口烟道连接,管道上装有电动锁气器,管道外部做保温。避免了脱硝出口烟道灰经空气预热器而造成的磨损和腐蚀。
☆项目应用情况
工程于2012 年5 月12 日正式开工, 2012 年12 月31 日完成了168h 试运行。经省环境监测站验收,#3 锅炉脱硝系统入口氮氧化物最大排放浓度为:443mg/m3,氮氧化物最大排放浓度为:76mg/m3,满足《火电厂大气污染物排放标准》。改造完成后NOx 排放浓度≤100mg/m3,烟尘和SO2 排放浓度不变,#8 炉每年可减排NOx 约2488 吨。
本工程脱硝系统投入运行后,烟气中NOx 排放能过达到达标排放,进一步提高了企业清洁生产水平,显著的大幅度减少了环境污染。脱硝系统采用选择性催化还原法(SCR),脱硝反应器布置在锅炉与电除尘中间区域,催化剂采用板式。工程前期完成脱硝反应器主体结构建设,利用机组大修机会完成脱硝反应器与锅炉烟道的过渡工作。
☆企业效益情况
经济效益:脱硝反应器布置16 台声波吹灰器,8 台蒸汽吹灰器,脱硝反应器出入口未设置气力输灰系统。#8 炉脱硝系统改造完成后锅炉NOx 排放量最大由原来最大652mg/Nm3,降低到小100mg/Nm3,,#8 炉每年可减排NOx 约1557 吨。同时实现了明显的环境效益及社会效益。
社会效益:本工程脱硝系统投入运行后,烟气中NOx 排放能过达到达标排放,#8 炉每年可减排NOx 约1557 吨。同时实现了明显的环境效益及社会效益,进一步提高了企业清洁生产水平,显著的大幅度减少了环境污染。对环境保护起到了重要作用,为清洁环境绿色环保,可持续发展做出了贡献。
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