锅炉不是一直满负荷跑的,特别是供暖锅炉或者有季节性负荷变化的工厂,夏季或者非供暖季可能只跑30%到50%负荷。低负荷时脱硝效率怎么保持,这个问题很多人没处理好,NOx超标了还不知道怎么回事。今天说说我的经验。
锅炉低负荷运行时,有两个变化对脱硝不利:
第一,炉膛温度下降。满负荷时炉膛中心温度可能950度,低负荷时可能只有800度甚至更低。SNCR反应需要温度,850到950度是最佳窗口,低于800度反应效率急剧下降。所以低负荷时SNCR效率可能从55%掉到30%。
第二,烟气在炉膛内的停留时间变短。负荷低了,烟气流速下降,但炉膛结构不变,烟气停留时间反而变长——这个其实对SNCR有利,但温度降低的影响更大。
综合来看,低负荷时脱硝效率下降是普遍现象,不是控制系统的问题,是客观条件变了。
低负荷时喷氨量要跟着调,不能用满负荷的参数。具体来说:
第一步,调之前先看温度曲线。用热电偶测一下炉膛出口温度,低于800度的时候SNCR效率会明显下降,这时候如果NOx要求还是那么严,光靠SNCR可能做不到。
第二步,逐步降低喷氨量。负荷降低10%,喷氨量也相应降低10%左右。不要一下子降太多,要观察出口NOx的变化。如果降了喷氨量NOx还能达标,就继续降;如果NOx开始往上走,就稳住。
第三步,切换喷枪位置。如果系统设计的时候考虑了低负荷工况,喷枪应该有深浅两档可调。低负荷时把喷枪往外拉一点,让喷枪位置处于温度更高的区域。温度回升了,SNCR效率就能恢复一些。
第一,低负荷时氨逃逸容易高。烟气量小,还原剂和烟气的混合时间反而长,如果按比例降喷氨量,混合更充分、反应更完全,氨逃逸应该下降。但如果没有及时降喷氨量,还原剂过量,氨逃逸就会升高。所以低负荷时要盯紧氨逃逸浓度。
第二,催化剂的低温硫中毒。如果用的是SCR,低负荷时烟气温度可能降到催化剂的最低工作温度以下,催化剂效率下降,而且低温下SO2氧化成SO3和氨反应生成硫酸氢铵,会堵塞催化剂。这种情况要启动省煤器旁路或者增加烟气旁路来提高催化剂层温度。
第三,做好记录。每次低负荷运行的时候,记录好当时的负荷、温度、喷氨量、NOx和氨逃逸数据。这些数据是后期优化控制参数的基础。
如果当地排放标准要求很严,低负荷时SNCR实在达不到,可以考虑两个办法:
第一,加装省煤器烟气旁路。把一部分高温烟气引到催化剂层前来提高温度。这个改造成本比较高,大概在15到20万,但效果好。
第二,降低NOx入口浓度。通过低氮燃烧改造,把入口NOx从400降到250甚至200,这样即使SNCR效率低一些,出口也能达标。这个方案从源头解决问题,效果更持久。
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