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      煙氣脫硝裝置對鍋爐運行的影響

      在火電廠中燃料還是主要以煤為主而煤的燃燒會產生大量粉塵等廢棄物所以火力發電廠應當對如何優化生產技術減少對不可再生資源的消耗降低對生態環境、自然資源的破壞進行思考研究與技術創新但是火電廠在安裝煙氣脫硝裝置的同時會導致煙道系統阻力增加、造成反應器催化劑阻塞以及空預器堵塞腐蝕等方面的問題出現影響鍋爐運行效率。下面一起來看下煙氣脫硝裝置對鍋爐運行會造成怎樣的影響吧。


      1、增加煙道系統阻力

      火電廠中煙氣脫硝裝置反應器多布置在空預器入口以及省煤器出口前的高灰塵區域內在煙氣脫硝裝置的運行過程當中整個煙道的阻力明顯增大(包括煙氣在煙道傳輸中的沿程阻力、催化劑自身阻力、以及局部阻力等)。在煙氣脫硫反應器內催化劑多采用分層布置的方案(目前一般將其設置為2+1結構)。同時煙氣脫硫反應器內典型設計煙氣流動速度取值為6.0m/s并設置符合標準尺寸要求的催化劑模件每層催化劑反應過程中所對應的煙氣阻力取值在200.0Pa左右。

      在火電廠將脫硝裝置布置于整個系統內后煙氣脫硝裝置的運行會直接增加尾部煙道導致鍋爐散熱損失高于布置前。同時空預器入口位置的煙氣溫度有明顯下降趨勢較布置前溫度差異在5.0℃左右。受此因素影響會降低整個煙氣脫硝裝置運行過程中的一次、二次風溫影響空預器冷端煙氣溫度。


      2、反應器催化劑阻塞

      在火電廠選擇性催化還原工藝運行過程當中,紅外熱像儀增設煙氣脫硫裝置后化合物與粉塵可能在催化劑表面發生堆積覆蓋活性成分或導致催化劑毛細孔的堵塞,紅外測溫儀對催化反應產生一定影響。結合已有實踐經驗來看這種阻隔反應物與催化劑的接觸降低催化劑活性的問題主要表現為飛灰顆粒沉積堵塞。

      結合已有的現象觀察來看:飛灰顆粒沉積會造成催化劑表面的微孔被堵塞或受到毛細管作用影響固體顆粒產生結垢并凝結進而堵塞催化劑表面微孔。出現此問題將會嚴重威脅到整個火電廠鍋爐裝置的安全運行必須引起重視。

      分析認為:相較于蜂窩狀催化劑而言用板式催化劑進行催化時的柔性水平更高出現飛灰顆粒堵塞的可能性較低且無需工作人員頻繁進行清掃維護。此類催化劑在應用于煙氣脫硝工藝時需配置16只伸縮式吹灰器其反應介質多來源于自屏過汽源按照相關技術標準共布置為2層結構。

      在整個反應器投入運行的過程當中除借助于蒸汽機械式定期吹灰以外還需要在反應器煙道中增設導流板以起到疏導煙氣流向的目的同時可發揮減少飛灰沉積量的價值。為解決催化劑表面灰塵大量沉積的問題還可以在反應室第一層催化劑上方增設網篩。


      3、空預器堵塞及腐蝕

      一般鍋爐增加煙氣脫硝系統后煙道的煙氣阻力會增加1kPa左右空氣預熱器出口段煙氣負壓增加較多使得空氣預熱器漏風差壓升高煙溫有所下降。燃料中的硫分在燃燒過程中會產生SO2和SO3SCR煙氣脫硝裝置在催化劑V2O5的作用下將更多的SO2轉化為SO3。

      一般情況下脫硝效率越高SO2向SO3的轉換率也越高導致煙氣中的酸露點溫度有所提高當排煙溫度低于酸露點溫度時就會使硫酸蒸汽凝結進而加劇空氣預熱器冷端腐蝕和堵塞的可能性。

      催化劑中的氨與煙氣中的NOx反應或者被氧化后多余的氨被排入下游煙道。煙氣中的氨與SO3接觸在適當的溫度條件(約在230℃左右)下生成硫酸氫銨和硫酸銨。

      硫酸氫銨可能沉積在空氣預熱器中溫段及冷段由于具有很強的粘附性會吸附煙氣中的顆粒物造成大量灰分粘附在換熱器金屬表面和層間引起換熱元件堵塞使得空氣預熱器的煙氣阻力增加、換熱效率降低,里氏硬度計甚至無法正常運行的現象。

      從這一角度上來說為了預防火電廠鍋爐設備運行在增設煙氣脫硝裝置后產生質量或安全方面的問題避免硫酸氫銨和硫酸銨在空預器的沉積與粘附問題可采取的措施有以下幾個方面:

      (1)從改進材質屬性的角度入手將火電廠空預器冷端換熱元件材質更改為搪瓷耐腐蝕性材質以達到提高其耐腐蝕性能的目的;

      (2)改造空預器冷端吹灰器行程如從原有的1.2m行程提高至2.0m通過延長空預器冷端吹灰形程的方式達到提高吹灰壓力蒸汽的目的以免空預器冷端因積灰或低溫腐蝕等質量問題對鍋爐運行產生不良影響。

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