循環(huán)流化床鍋爐聯(lián)合脫硝技術(shù)改造工程實以**某熱電廠2X75t/h循環(huán)流化床鍋爐脫硝改造工程為例闡述了項目的實施及工程項目管理、脫硝方案及工藝的選擇、鍋爐的配套改造等，總結(jié)了工程建設(shè)及設(shè)備調(diào)試、運行中積累的經(jīng)驗及出現(xiàn)的問題，為類似鍋爐的脫硝改造提供借鑒作用。（略）為減少鍋爐NOx的排放，改善當?shù)卮髿猸h(huán)境，提前適應(yīng)新的環(huán)保政策，**某熱電廠決定對該廠1#、2#爐2X75t/h循環(huán)流化床鍋爐開展煙氣脫硝改造。1設(shè)備概況**某熱電廠2X75t循環(huán)流化床鍋爐于1996年開始建設(shè),1998年4月投入使用，孤網(wǎng)運行，累積運行約13萬小時，使用年限較長。鍋爐為***鍋爐廠生產(chǎn)制造,型號：YG-75/3.82-M6過熱蒸汽額定溫度：450℃過熱蒸汽額定壓力：3.82MPa汽包額定壓力：4.12MPa給水溫度：105℃一次風預熱溫度：18（TC二次風預熱溫度：120。。冷風溫度：30℃排煙溫度實際運行值在1501?190C區(qū)間過剩空氣系數(shù)1.475因開展脫硫除塵改造后原引風機風量過小，經(jīng)**風機廠對引風葉輪開展了改造，參數(shù)為：電機：10Kv280kw,風量117797m3,風壓：7975Pa。鍋爐設(shè)計煤種為無煙煤，爐膛溫度較低，NOx排放濃度較高。正常負荷下NOx排放濃度可到達700^900mg/Nm3,本項目NOx設(shè)計排放濃度800mg/Nm3o2工程的實施2.1工程建設(shè)方式本工程采用項目總承包方式，總包單位為**安普諾環(huán)保科技公司，工程施工單位由**本地一家安裝企業(yè)擔負。2.2脫硝工藝簡介選擇性非催化復原（SelectiveNon-CatalyticReduction,以下簡寫為SNCR）技術(shù)是一種成熟的商業(yè)性NOx控制處理技術(shù)。SNCR技術(shù)主要在870?1,2059下，將含氮的化學劑噴入鍋爐煙氣中，將NO復原，生成氮氣和水。選擇性催化復原（SelectiveCatalyticReduction,以下簡寫為SCR）技術(shù)是一種成熟且高效的Nox控制處理技術(shù)。利用催化劑使Nox與NH3在285?4201的條件下發(fā)生反應(yīng)，將NO復原，生成氮氣和水。SNCR/SCR聯(lián)合法是將SNCR工藝中復原劑噴入爐膛的技術(shù)同SCR工藝中利用逸出氨開展催化反應(yīng)的技術(shù)結(jié)合起來,從而進一步脫除NOx,它是結(jié)合了SCR技術(shù)高效、SNCR技術(shù)投資省的特點而發(fā)展起來的一種新型工藝。下列圖1是SNCR/SCR聯(lián)合法的原理示意圖，該組合工藝具有兩個反應(yīng)區(qū)，通過布置在鍋爐爐墻上的噴射系統(tǒng)，首先將復原劑噴入第1個反應(yīng)區(qū)爐膛，在高溫下復原劑與煙氣中NOx在沒有催化劑參與的情況下發(fā)生復原反應(yīng)，實現(xiàn)初步脫硝。然后未反應(yīng)的復原劑進入混合工藝的第2個反應(yīng)區(qū)SCR反應(yīng)器，在有催化劑參與的情況下進一步脫硝。圖1SNCR/SCR組合技術(shù)脫硝工藝SNCR/SCR聯(lián)合脫硝工藝最主要的改良就是省去了SCR設(shè)置在煙道里的復雜氨噴射系統(tǒng)，并減少了催化劑用量。2.3改造方案**某熱電廠的2X75t/h循環(huán)流化床鍋爐NOx的排放濃度較高（最高接近1000mg/Nm3）,**當?shù)氐臏p排要求是100mg/Nm3以下。綜合考慮，本工程脫硝改造采用燃燒優(yōu)化+SNCR+SCR聯(lián)合脫硝工藝，入口NOx按800mg/Nm3設(shè)計，出口NOx濃度可降至100mg/Nni3以下，脫硝效率可到達87.5%以上。該熱電廠的2臺鍋爐均室內(nèi)布置，鍋爐房未考慮脫硝預留位置。SNCR脫硝系統(tǒng)無須占用其余空間，公用系統(tǒng)放置于鍋爐房旁的脫硝站房內(nèi)，分配和噴射模塊也直接放置于鍋爐平臺上。考慮到**冬季氣候，SCR系統(tǒng)直接放置于鍋爐房內(nèi)，如果按照常規(guī)的SCR系統(tǒng)布置，現(xiàn)場根本無法開展煙道的布置和施工。經(jīng)多次現(xiàn)場查勘，結(jié)合實際情況，確定最終施工方案:從鍋爐原有三段省煤器處傾斜設(shè)置一塊煙氣擋板門，將原鍋爐煙氣從側(cè)面引出，經(jīng)垂直煙道至鍋爐頂端后再轉(zhuǎn)個彎回到鍋爐正面，經(jīng)過催化劑層后煙道再轉(zhuǎn)彎從另一側(cè)回鍋爐。現(xiàn)場布置如下列圖所示：2.4主要設(shè)計參數(shù)①單臺鍋爐煙氣量（引風機額定風量）按120000Nm3/h設(shè)計；②NOx初始濃度按800mg/Nm3設(shè)計，脫硝出口NOx排放值降至100mg/Nm3以下，脫硝總效率到達87.5%以上。③脫硝系統(tǒng)的壓降差按不大于1500Pa設(shè)計。?SNCR脫硝噴射裝置布置三層，分別位于鍋爐前墻16.5m標高處、旋風筒入口和出口，SCR脫硝系統(tǒng)催化劑按1+1設(shè)計，一用一備，初始安裝1層催化劑。⑤脫硝系統(tǒng)采用尿素溶液為復原劑，單臺鍋爐滿負荷干尿素最大消耗量為38kg/ho⑥根據(jù)相關(guān)規(guī)定和鍋爐運行情況，本工程不設(shè)置脫硝旁路和省煤器旁路系統(tǒng)。⑦在滿足脫硝系統(tǒng)要求的溫度下（SNCR區(qū)域在800℃"1000℃,SCR系統(tǒng)入口在30（TC以上），NOx的脫硝效率能到達90%以上，氨逃逸測量值小于3mg/m302.5鍋爐相關(guān)設(shè)備的改造2.5.1鍋爐燃燒優(yōu)化根據(jù)鍋爐原始數(shù)據(jù)，在低負荷的情況下（60%—30%）,爐膛燃燒溫度較低，旋風筒進口和出口溫度已低于700℃,根本無法到達SNCR反應(yīng)的溫度條件。通過CFD模擬設(shè)計和詳細計算，調(diào)整一次風、二次風開度和燃煤配比，并開展高效省煤器的改造，適當增加爐膛煙溫，到達鍋爐低負荷運行時也能滿足SNCR的反應(yīng)條件。2.5.2引風機改造鍋爐加裝煙氣脫硝裝置會使鍋爐煙氣系統(tǒng)的阻力增加,脫硝裝置的阻力包括這幾個部分：煙道的沿程阻力、彎道或變截面處的局部阻力、反應(yīng)器本體（主要是催化劑）產(chǎn)生的阻力以及整流裝置、噴氨格柵（本系統(tǒng)無）等阻力。經(jīng)過詳細設(shè)計計算，本工程脫硝改造裝置煙氣系統(tǒng)總阻力約力00-1500Pa（增加備用層催化劑）,原有引風機已無法滿足鍋爐系統(tǒng)阻力的要求，故需要對引風機開展改造。根據(jù)引風機性能試驗結(jié)果，整體更換引風機是最簡單的改造方式，成本也在可控范圍之內(nèi)，故重新更換兩臺符合改造后系統(tǒng)阻力要求的引風機。2.5.3省煤器改造由于現(xiàn)有鍋爐部分省煤器爆管、腐蝕甚至脫落嚴重，且為了控制省煤器出口煙味，結(jié)合燃燒優(yōu)化，盡可能減少煙溫損失，在提高鍋爐效率的同時提升反應(yīng)器的性能和延長反應(yīng)器催化劑的使用壽命，對鍋爐省煤器也開展了改造。3調(diào)試及運行情況20**年9月中旬，本工程完成了全部安裝工程，到達調(diào)試條件。20**年9月15—9月29日，開展系統(tǒng)冷態(tài)單機調(diào)試，20**年9月29日，在完成了單機調(diào)試后，脫硝系統(tǒng)正式投入聯(lián)動運行，嚴格按照調(diào)試方案開展調(diào)試。脫硝系統(tǒng)投入運行后，根據(jù)鍋爐負荷和NOx的排放情況,首先開展少量噴氨測試，全面檢查脫硝系統(tǒng)（氨氣）嚴密性及SCR反應(yīng)器后各參數(shù)顯示正常，參數(shù)變化趨勢正確，隨后逐漸增加噴氨量。經(jīng)過近10天的時間，系統(tǒng)主要設(shè)備消缺、調(diào)試完畢，脫硝效率可以到達90%以上，出口NOx最低可以到達30mg/Nm3以下。20**年n月，2臺鍋爐均順利完成了第三方性能考核試驗，12月份通過環(huán)保部門的驗收。截止目前，脫硝系統(tǒng)運行正常，效率穩(wěn)定，完全滿足當?shù)丨h(huán)保排放的要求。4改造過程中的問題和積累的經(jīng)驗設(shè)計、采購、施工及調(diào)試中的問題①設(shè)計人員技術(shù)水平高低不一，部分設(shè)計人員第一次開展類似設(shè)計。且出于成本考慮，主設(shè)人員僅去了一次現(xiàn)場,土建設(shè)計人員根本沒去現(xiàn)場，主觀設(shè)計較多。直接造成后期施工的被動，很多設(shè)計直到施工到了這一步才發(fā)現(xiàn)問題，結(jié)果推翻重來，浪費了工程成本和延誤了工期。②設(shè)備到貨較晚。因前期合同談判事宜，部分設(shè)備遲遲不能訂貨，恰逢設(shè)備采購高峰期，引風機、反應(yīng)器、CEMS和氨逃逸、電氣設(shè)備、進口儀器儀表等設(shè)備到貨較遲。工程后期積壓工作較多，現(xiàn)場作業(yè)面過廣，施工人員集中過多，給工程的安全管理和質(zhì)量管理帶來了極大的難度。③施工單位的管理能力明顯欠缺，尤其是本項目施工單位的管理人員，之前幾乎沒有接觸過脫硝改造項目，過分依賴施工隊長，不能在施工現(xiàn)場盡到施工單位管理人員應(yīng)盡的管理責任，給各方的現(xiàn)場管理帶來了非常大的壓力。④大部分施工人員的技術(shù)水平和素質(zhì)較低，不能適應(yīng)大型工程各項管理的要求。施工隊伍中部分人員安全意識差，技術(shù)水平低，現(xiàn)場被業(yè)主和監(jiān)理違章處分較多，存在很多的施工質(zhì)量整改，給現(xiàn)場安全和施工質(zhì)量管理帶來難度。⑤本項目工程各作業(yè)面全部展開后，施工人員數(shù)量缺陷,質(zhì)量也不高。因設(shè)備到貨較為集中，在工程后期，積壓工作較多，現(xiàn)場作業(yè)人員嚴重缺陷，一人身兼數(shù)職，后期夜間施工明顯增加，現(xiàn)場安全管理難度加大。改造工程積累的經(jīng)驗①在鍋爐脫硝改造方案設(shè)計前開展有針對性的CFD模擬設(shè)計，為方案的合理設(shè)計提供了可靠的依據(jù)。②同步對省煤器開展了改造，盡可能地減少爐膛煙溫損失，既保證了催化劑的投運溫度又提高了鍋爐效率。③對鍋爐的燃燒開展了優(yōu)化，不僅針對省煤器開展了改造，還對空預器、鍋爐燃煤配比、一次風、二次風等各項指標開展最優(yōu)化的調(diào)整。④改造前對鍋爐原有引風機開展了性能測試，在滿足系統(tǒng)要求的前提下，使引風機的改造量降到最小。⑤催化劑前端加裝了蒸汽吹灰器，以蒸汽吹灰為主，保證催化劑在運行過程中能得到較好的清潔，防止催化劑的堵塞。⑥預留了足夠的催化劑布置空間，即使后期國家進一步提高環(huán)保排放標準，也無須開展大型改造。⑦工程管理這一塊需要更充分的綜合考慮，提前選好一支高素質(zhì)好技術(shù)的施工隊伍是項目能夠順利實施的重要保證。5結(jié)語本工程是國家電力投資集團（**和國家核電合并組建）在**的全資子公司的第一個脫硝改造項目，政治意義非凡,在工程實施過程中，國家電投集團總經(jīng)理、**分公司領(lǐng)導,**環(huán)保廳和***市環(huán)保局等各級領(lǐng)導多次蒞臨項目現(xiàn)場考察和指導工作，在各位領(lǐng)導的親切關(guān)心下，本項目一次性通過環(huán)保驗收，得到了國家電投集團公司和業(yè)主方的認可。該熱電廠2X75t循環(huán)流化床鍋爐煙氣脫硝項目采用了SN-CR+SCR聯(lián)合脫硝工藝，脫硝效率可到達90%以上。按目前配煤摻燒后脫硝入口NOx濃度為800mg/Nm3左右，脫硝后最低可降低到30mg/Nm3,可以直接滿足