雙床循環流化床鍋爐SNCR脫硝探討

孫文

摘 ?要：路易達孚（福建）精煉糖有限公司建設有一臺DHX35-3.82/450-W7型雙床循環流化床鍋爐，由于國家政策需要新增脫硝系統確保環保排放達標。由于雙床循環流化床鍋爐的特性，其燃燒由兩個爐膛組成，故其脫硝設計與傳統循環流化床鍋爐的區別較大。文章以實際工程為例，簡要介紹雙床循環流化床鍋爐的脫硝系統噴槍位置的選擇和在不同工況條件下的脫硝效率。

關鍵詞：循環流化床;雙床;SNCR;脫硝

中圖分類號：TQ621.1 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2020）02-0099-02

Abstract： LDC（Fujian） Refining Sugar Co.， Ltd. has built DHX35-3.82/450-W7 double-bed CFB boiler. Due to the national policy， need to construction a new denitrification system. Because of the characteristics of two-bed CFB boiler， its combustion is composed of two furnaces， so the design is different from the traditional CFB boiler. Taking practical engineering as an example， this paper briefly introduce the selection of spray gun position and denitrification efficiency under different working conditions in the denitrification system of double bed CFB boiler.

Keywords： circulating fluidized bed; double bed; SNCR; denitrification

1 鍋爐及原理介紹

路易達孚鍋爐設備是由東方鍋爐工業鍋爐集團有限公司設計制造：DHX35-3.82/450-W7型循環雙流化床鍋爐，室內布置。其特點主要有雙爐膛燃燒，燃盡率高，燃燒煤種不受限制等。熱力系統圖詳見圖1。

燃煤通過兩臺螺旋給煤機進入主床燃燒密相區，與高溫床料混合后著火燃燒，燃燒后產生的高溫煙氣攜帶大量飛灰離開密相區進入中間懸浮室。從懸浮段進入燃盡室180°轉向時，粗顆粒的飛灰首先分離并直接落入副床，離開爐膛的煙氣經過熱器進入旋風分離器。在外置旋風分離器中，較細的飛灰分離下來，由回料裝置返至副床燃燒。

2 運行情況及設計方案

鍋爐于2013年8月投入使用，氮氧化物初始生成量約在260mg/Nm3，2015年國家新頒布了燃煤鍋爐排放限值，要求排放指標不超過100mg/Nm3，此時就需要新建脫硝系統進行改進，由于場地限制，同時SNCR脫硝效率可以達到40%到70%，脫硝效果符合本次改造的目的，故本次脫硝工藝選定為SNCR。

SNCR技術即選擇性非催化還原技術，其原理為在850℃-1100℃區域內，將含有氨基的還原劑例如氨水、尿素溶液等噴入爐內，將煙氣中的NOX還原，生成氮氣和水的過程。因為是直接噴入爐膛高溫區，且沒有催化劑的選擇性催化作用，所以SNCR的脫硝反應中間過程非常復雜，選擇合適的溫度窗口對脫硝效率的影響非常大。

經過流場模擬計算，在鍋爐主床和副床共設計12支噴槍，其中主床懸浮段設計6支，副床懸浮段設置6支，分別布置在爐膛左右兩側。噴槍布置圖詳見圖3。第一層包含四支噴槍，在兩側墻對沖布置。布置在主床懸浮段內，標高12100mm。第二層包含兩支噴槍，在兩側墻對沖布置。布置在懸浮段內，標高17900mm。第三層包含六支噴槍，在兩側墻對沖布置，布置在副床內，標高12100mm。

4 測試情況

4.1 測試工況：鍋爐70-100%BMCR工況

安裝完成后，為驗證噴槍位置的選擇正確性，按照不同噴槍的運行組合模式對系統進行了整體的效率測試，測試結果見表1。

4.2 試驗結果分析

（1）單獨投運主床，脫硝效果非常一般，只有10%左右。

（2）單獨投運懸浮段，脫硝效果可達30%左右。

（3）單獨投運副床，脫硝效果高達60%。

（4）投運懸浮段和副床，脫硝效果達到65%。

（5）主床、懸浮段和副床全部投運，脫硝效果為67%左右。

5 結束語

（1）由于雙床循環流化床鍋爐根據煤質不同，在70%BMCR負荷以上時，副床根據料層厚度投運和停運交替的運行模式，在懸浮段設置噴槍點是非常合理的。

（2）從調試結果可以看出，在鍋爐正常運行期間只需投運懸浮段和副床噴槍即可滿足脫硝要求，在低負荷條件下再投用主床出口設置的噴槍。

（3）由于雙床流化床鍋爐的特性，主床只有一次流化風，沒有二次風的配風以便于盡快充分燃燒，主床出口及懸浮段煙氣中會有大量未燃盡的CO，會造成脫硝反應率偏低。所以主床和懸浮段噴槍的點位氨水流量需要控制減少，減少氨逃逸和運營成本。

（4）鍋爐副床出口燃燒最為充分，但是由于副床出口即設置過熱器，造成煙氣溫度降低，所以副床最佳噴槍設置點位是在副床密相區出口的位置，該位置從流場模擬及實際運行溫度中也驗證了處在最佳反應溫度區。

參考文獻：

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