循環流化床鍋爐超低排放改造可行性分析

宗恩燦

摘? ? 要：本文主要分析循環流化床鍋爐超低排放改造的工藝路線，通過研究脫硫，反硝化和除塵過程的各個方面，針對其中的問題提出具體的技術轉化方法以使循環流化床鍋爐煙氣排放量盡可能降低。

關鍵詞：循環流化床鍋爐;超低排放

1? 引言

近年來，隨著中國可持續發展理念的不斷深化，環境問題逐漸成為一個社會問題。同時，國家也為煙塵排放制定了許多排放標準。為了積極響應國家有關文件，本公司根據實際情況對三臺循環流化床系統進行了維修，系統產能為220噸/小時，修復后的循環流化床系統的廢氣排放量與各部門的具體要求要相對應。

2? 超低改造前設備工藝

CFB鍋爐排放是一種結合了脫硝技術的方法，該技術采用了爐內脫硫技術，煙氣脫硫技術，選擇性非催化還原，選擇性催化還原技術以及濕式電動集塵器技。

3? 脫硫部分改造

3.1? 石灰石注入點改造

石灰石技術改造結合了FosterWheeler流化床鍋爐的特性，緊湊的旋風除塵器和爐膛出口的高寬比，以及將鈣注入脫硫技術以改造石灰石的注入點。有關人員應注意布局的合理性并選擇爐膛的特定噴射位置。在正常情況下，進入爐子的石灰石注入點通常具有以下幾個個位置。

（1）從供煤的管道給入。當石灰粉進入鍋爐時，它不能與煙氣完全混合，因此給煤管的脫硫效果通常很差。

（2）二次風中給入，由于二次空氣壓力低，滲透力差，在運行方案中經常發生石灰粉和煙氣混合不充分的現象。

（3）在進料器側面的中間人孔進料，有助于改善石灰石細粉的使用并減少最初的鈣分散，改善接觸的硫時間可以在爐中石灰石和二氧化硫的接觸能力，這種轉化必須在合適的位置和溫度下才能進行，并且還具有反應時間長的缺點。因此，在改造過程中，技術人員應根據實際情況選擇合適的石灰石注入點位置。當選擇石灰石注入點的溫度區域時，應控制在835℃～850℃之間。在此改造過程中結合實際情況，最終選擇了從分離器中部入人孔的注入方法，并且原來的用于運輸石灰石的管道的所有易損部件都被新的耐磨管道取代。用于運輸石灰石的管道已得到優化和改善，減少了循環流化床鍋爐出現故障的可能性。改造完成后，應注意將鈣泵入爐中的優化工藝設置在適合鍋爐運行的范圍內。

3.2? 鍋爐密相中蒸汽噴槍的改造

為防止煤炭部分燃燒而產生過量的二氧化硫排放，有關人員應在鍋爐的密集區域增加蒸汽噴槍，每臺裝有循環流化床的鍋爐應有3個蒸汽噴槍，并將這3個蒸汽噴槍安裝在鍋爐密集區的左側右側和中部，以及每條蒸汽管必須滿足生產率5t/h的基本條件。蒸汽參數P=1.15MP，T=315℃，其中二氧化硫的排放量過大，主要原因是在循環流化床鍋爐正常運行期間，由于裝煤機中煤的關閉，鍋爐中煤的分配板不能均勻地分配，這導致了致密區溫度的混亂狀態。因此，該改造要通過在鍋爐的密相的上部安裝蒸汽管來提高鍋爐的密相的脫硫的穩定性。在出現意外事故時，急需引入蒸汽管以控制二氧化硫排放的密度不會突然增加，以避免過量的硫化物排放。

4? 脫硝類型的技術此類技術

4.1? 氮氧化物生成原理

實際上，這種類型的技術適用于循環流化床鍋爐中氮氧化物的更復雜控制，包括爐中氮的低燃燒和爐外SCR的反硝化。它有自己的鍋爐旋風分離器機構，為混合煙氣成分和還原劑成分提供了良好的條件。特別是使用SCR技術時，反硝化效率可達到約77%。因此，在技術改造過程中，應著眼于反硝化工藝技術的使用，制定完整的方案，充分提高整體效果和工作水平，充分利用反硝化技術以達到預期的去除效果。例如，當使用SCR脫硝技術時，液氮或尿素主要用作還原劑，反應溫度為約400V。V2O5-WO3（MoO3）/TiO2被用作實現反硝化目的的主要催化劑。

4.2? 改造方案

在脫硫塔前的排風扇出口處以及在來自四個電場的靜電除塵器之后，低氧煙道氣被引導至鍋爐主風扇的入口，該主風扇以流化燃燒空氣的形式吹入爐中。通過將抽氣風扇的出風口匯合在一起后添加閥門，以調節風量。改造完成后，可將循環流化床鍋爐的溫度有效控制在約900°C。根據對項目用煤的煤炭質量分析，項目用煤中的氮含量小于0.9%，NOx排放密度可小于100mg/m3。具體的流程圖如圖1所示。

4.3? 粉塵在線監測儀升級方案

我公司最初的在線粉塵監測儀是LDM-100激光真空監測儀，用于測量激光將煙氣引導至入射光的初始強度和原來光強度之間的比值，從而實時確定煙氣的濁度和粉塵密度。粉塵在線監測儀的測量范圍是0mg/m3～100mg/m3。由于超低的排放標準，現已經將粉塵密度標準降低到10mg/m3。粉塵監測儀受煙氣中粉塵顆粒尺寸分布的強烈影響，并且監測精度低。粉塵在線監測儀兩側的透明鏡片經常被蒸汽和粉塵污染，因此不適合用于測量高濕煙氣的粉塵，這種控制方法的控制精度無法滿足超低的粉塵排放要求。在高濕度的工作環境和濕煙氣中結露的情況下，我公司選擇粉塵含量超低的PM-1820WS儀器，該儀器通過加熱的采樣探頭抽取煙氣并將其霧化為干燥狀態。密度測量可以有效地防止煙道氣凝結和濕度過大對除去濕電塵后煙塵測量精度的影響，并且可以在飽和狀態下準確測量煙道氣而不會受濕度的影響。粉塵檢測裝置的測量原理基于激光散射法，由于激光進入粉塵以產生散射光，散射光將電流信號改造為粉塵密度信號，就可以通過光電改造進行測量。

5? 結束語

經過一系列改造之后，循環流化床鍋爐的煙氣排放可以達到我國適用的超低排放標準，并且設備的運行相對穩定。在以后的工作流程中，操作員必須始終為設備找到最佳的操作參數，以便循環流化床鍋爐可以在最佳條件下工作，并且排放標準滿足現有超低排放標準的特定要求。

參考文獻：

[1] 周志堅，安學軍，陶紅.小型熱電廠SO2和NOx超低排放改造項目淺談[J].科技資訊，2019（17）：16+18.