锅炉运行火力发电厂论文
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锅炉运行火力发电厂论文
基础设备和有关技术得到了更新。
但是,随之也产生了严重的空气污染和环境破坏问题。
火电厂发电机组的原料主要以煤炭为主,在锅炉运行中必然会释放大量的烟气,这些烟气中含有大量的二氧化硫、二氧化碳以及氮氧化物,对于环境和人体都有严重的危害。
因此,为了保证电厂工作人员身体健康和周边环境质量,锅炉在运行中必须要及时的进行脱硝处理,从而达到减少污染的目的。
本文就烟气脱硝装置对锅炉运行产生的影响做了分析,并提出了适当的安全防护措施。
【关键词】脱硝改造;锅炉运行;火力发电厂;影响
经济的快速发展带动着人民生活水平的提高,也使得能源问题越来越严峻。
由于技术条件和资金等问题的限制,我国目前电力资源主要来自火电厂发电。
但是火电厂的原料主要以煤炭为主,煤炭在燃烧之后必然产生大量含有氮氧化合物的烟气,如果直接将这些烟气排放到空气中,必然会产生严重的空气污染,对人们身体健康造成威胁。
因此,在烟气排放之前,必须要做好有关处理工作,如脱硫、脱硝等处理手段。
经过这些处理技术之后,烟气中的污染物质大大减少,有效的减少了环境污染,且保证了人们身体健康。
这里我们主要对烟气脱硝技术做了详细的分析,并就脱硝装置对锅炉运行影响做了简单的研究。
一、烟气脱硝装置分析
在目前的火电厂烟气脱硝装置利用中,常见的烟气脱硝方法主要有还原法、半干湿处理法等。
其中,还原法烟气脱硫主要用于脱出火电厂烟气中含有的氮氧化物,其在应用的过程中又分为选择性催化还原法、选择性非催化还原法等。
该类技术通过对氨或者其他的衍生物作为错话还原剂,使得还原剂与烟气中的丹阳吴志发生反应,从而生成二氧化氮还原反应。
这种技术在应用中,其生成的物质主要以氮气和水为主,从而达到脱硝的目的。
选择性催化还原反应在应用中,脱硝装置的工作效率可高达90%以上,因此被广泛的应用在国内各地的火电厂烟气脱硝工作中,但是其具备着投入成本高、占地面积大的缺陷,在一些小型的电厂无法得到有效的应用。
而选择性非催化还原技术则在这种中小型火电厂中得到有效利用,这是因为这种技术与选择性催化还原法相比有着成本低、占地少的优点,但是其工作效率明显地下,仅仅在50%左右。
二、选择性催化还原烟气脱硝装置对锅炉的影响
近几年来,经济的飞速发展带动着人民生活水平的提高,也推动着生产事业的高速发展。
但是由于经济、技术、人力和条件的限制,我国多数地区的火电生产中对于烟气处理还存在着一定不足。
尤其是在选择性催化还原法的应用中,由于受到经济的影响,在多数电厂工作中得不到有效落实。
就其应用所产生的影响进行分析,具体如下:
1、增加烟道系统的阻力
通常情况下,脱硝装置一般都安装在省煤器出口或者空预器口,在这一部位安装选择性催化还原装置,必然会造成整个烟道系统阻力增加,进而产生烟气排放补流程,管道内部压力压力增大的现象。
对于等待排放的烟气而言,选择性催化还原烟气脱硝装置产生的烟气阻力包含了局部烟道阻力、沿途烟道阻力以及催化剂本身所产生的阻力等。
催化剂在反应器中的布置是一个分层布置的现象,一般都会形成3层以上的分层问题,这个时候的反应器传递速度一般都在6米/秒,这对于标准尺寸的反应模件还存在不足,使得在工作中气压损失明显,造成的空气预制温度明显降低。
2、选择性催化还原烟气脱硝装置造成的管道堵塞
所谓的催化剂堵塞也就是由于催化剂在发生反应的时候产生粉磨,这些粉尘和粉末在其他化合物的作用下产生沉积,最终导致催化剂活性成分覆盖在管道内壁上,进而使得管道内部出现堵塞。
催化剂的表面毛细孔被飞灰颗粒或其凝结物堵死后,会对锅炉的运行安全造成极其巨大的危害,因此必须重点关注。
可以对催化剂进行适当的更换或选择,采用板式催化剂,相比于蜂窝状的催化剂来说,其柔性更强,不容易被堵塞,也不需要经常性的清理。
要在催化剂系统中配置多个伸缩式吹灰机,要按照2×4×2的形式进行分层布置,定期对催化剂进行吹灰。
同时,要在SCR之前的烟道中安装导流板,对烟气流向进行疏导,可以有效减少飞灰的沉积,在反应室的第一次催化剂上方安装滤网,对烟气进行过滤,也可以有效较少灰尘的沉积。
三、脱硝改造对锅炉运行的影响
1、使制粉系统出力得以降低
通过对尾部受热面进行了选择性催化还原(SCR)脱硝改造后,对于额定负荷的条件下,高温省煤器出口烟气的温度与改造前相比起来,下降了约有四十摄氏度,从而减少了空气预热器吸热量,而热风温度也有约四十摄氏度的下降。
虽然说热风温度的降低对于锅炉燃烧的影响程度不大,但是对于制粉系统来说,影响就较为明显。
对于改造后的磨煤机,其入口的风温下降了约30~40摄氏度,导致制粉干燥出力不够。
同时,为了保证SCR脱硝装置进口的氮氧化物含量不超标,在运行双制粉系统的同时,注意把小排粉机入口风门关闭,加强对制粉系统通风量的控制,通过一系列的措施能够让制粉系统出力降低6%左右。
2、氨气(NH3)逃逸对下游设备产生的影响
对于NH3与氮氧化物结合所发生的化学反应,发生逃逸就会对下游设备产生影响,通常就会有少量的NH3伴随着烟气从反应器中逃逸出来。
而催化剂在发生反应的过程中会把一部分二氧化硫(SO2)氧化成三氧化硫(SO3),当SO3。
与NH3结合,就会进一步生成NH4HSO4与(NH4)2SO4,进而会沉积在催化加的表面和空气预热器换热管上面,经过冷凝之后会有晶体析出,当这些晶体与烟尘发
生混合,就会使催化剂的活性大大下降,增加了空气预热器的换热阻力和堵塞、腐蚀的风险。
3、省煤器出口处的水温升高
受到了高温省煤器吸热面积增大的影响,使得高温省煤器出口处的水温与改造前相比起来,约有25~29摄氏度的提高,与饱和温度更加接近,因此对汽包出口蒸汽的质量和锅炉自然水循环都产生了不同程度的影响。
四、结束语
对于烟道阻力的影响可以通过对烟道的设计和改造进行控制,对于锅炉热效率的影响可以通过减少烟道长度从而减少散热面积进行控制,而预留位置经过精确的计算后,以可以将成本控制到最低必须充分考虑其对于锅炉运行造成的影响,在保证锅炉安全经济运行的前提下,减少烟气对于环境的污染和破坏。
参考文献
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