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一、煙氣脫硝技術(shù)概論
鍋爐煙氣脫硝設(shè)備
脫硝技術(shù)是被廣泛應(yīng)用于火力發(fā)電廠煙氣脫硝中的技術(shù)方法，根據(jù)催化劑設(shè)備儀器的架設(shè)高度不同，被劃分為兩種形式分別是：高塵段布置設(shè)計(jì)與低塵段布置設(shè)計(jì)。其中前者的技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)是煙氣熱能量溫度數(shù)值高，對催化劑反應(yīng)性能有加速、提效作用，并且該布置方法的資金成本投入少、運(yùn)行維護(hù)支出費(fèi)用經(jīng)濟(jì)合理，于是被火力發(fā)電廠普遍選擇適用。
前者不同，其工作原理和效用與前者的明顯區(qū)別是減少了的煙氣中的飛塵含量，但是因?yàn)檫\(yùn)行原理、設(shè)備操作流程、系統(tǒng)構(gòu)建過程繁瑣復(fù)雜，維持運(yùn)行的資金成本投入高、后續(xù)維護(hù)管理費(fèi)用也較高，因而在應(yīng)用范圍上不及前者。
鍋爐煙氣脫硝設(shè)備
選擇性催化還原法脫硝技術(shù)由多道反映流程組合構(gòu)成，其中溫度的數(shù)值范圍設(shè)定能夠?qū)γ撓醮呋瘎┌l(fā)生最直接的影響作用，并從一定程度上決定到了煙氣脫硝技術(shù)的實(shí)施效果。因此技術(shù)管理人員應(yīng)當(dāng)保證脫硝催化劑始終處于設(shè)計(jì)的溫度數(shù)值之內(nèi)，從而加速脫硝催化劑的反映效果，提高選擇性催化還原法脫硝的技術(shù)質(zhì)量和水平，構(gòu)建合理、穩(wěn)定的脫硝反應(yīng)運(yùn)行系統(tǒng)。
在選擇性催化還原法煙氣脫硝技術(shù)應(yīng)用過程中，催化劑種類的選擇、性能系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)定，是影響到煙氣脫硝成效質(zhì)量的核心要點(diǎn)問題。也就是說，如果火力發(fā)電廠想要提高煙氣脫硝技術(shù)水平，最直接有效的又簡便的方法就是選擇適當(dāng)?shù)拿撓醴磻?yīng)催化劑。對于脫硝催化劑的選用標(biāo)準(zhǔn)為：脫硝反應(yīng)速度快、脫硝后的排出煙氣中氨氣含量低、脫硝反應(yīng)對設(shè)施儀器的損壞影響程度輕微。
二、鍋爐煙氣脫硝設(shè)備對鍋爐運(yùn)行的影響
1、增加煙道系統(tǒng)阻力
火電廠中煙氣脫硝裝置反應(yīng)器多布置在空預(yù)器入口以及省煤器出口前的高灰塵區(qū)域內(nèi)，在煙氣脫硝裝置的運(yùn)行過程當(dāng)中，整個(gè)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(yīng)器內(nèi)，催化劑多采用分層布置的方案（目前一般將其設(shè)置為2＋1結(jié)構(gòu)）。同時(shí)，煙氣脫硫反應(yīng)器內(nèi)典型設(shè)計(jì)煙氣流動(dòng)速度取值為6.0m/s，并設(shè)置符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸要求的催化劑模件，每層催化劑反應(yīng)過程中所對應(yīng)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(gè)系統(tǒng)內(nèi)后，煙氣脫硝裝置的運(yùn)行會(huì)直接增加尾部煙道，導(dǎo)致鍋爐散熱損失高于布置前。同時(shí)，空預(yù)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(huì)降低整個(gè)煙氣脫硝裝置運(yùn)行過程中的一次、二次風(fēng)溫，影響空預(yù)器冷端煙氣溫度。
2、反應(yīng)器催化劑阻塞
在火電廠選擇性催化還原工藝運(yùn)行過程當(dāng)中，增設(shè)煙氣脫硫裝置后，化合物與粉塵可能在催化劑表面發(fā)生堆積，覆蓋活性成分或?qū)е麓呋瘎┟?xì)孔的堵塞，對催化反應(yīng)產(chǎn)生一定影響。結(jié)合已有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來看，這種阻隔反應(yīng)物與催化劑的接觸，降低催化劑活性的問題，主要表現(xiàn)為飛灰顆粒沉積堵塞。
結(jié)合已有的現(xiàn)象觀察來看：飛灰顆粒沉積會(huì)造成催化劑表面的微孔被堵塞，或受到毛細(xì)管作用影響，固體顆粒產(chǎn)生結(jié)垢并凝結(jié)，進(jìn)而堵塞催化劑表面微孔。出現(xiàn)此問題將會(huì)嚴(yán)重威脅到整個(gè)火電廠鍋爐裝置的安全運(yùn)行，必須引起重視。
分析認(rèn)為：相較于蜂窩狀催化劑而言，用板式催化劑進(jìn)行催化時(shí)的柔性水平更高，出現(xiàn)飛灰顆粒堵塞的可能性較低，且無需工作人員頻繁進(jìn)行清掃維護(hù)。此類催化劑在應(yīng)用于煙氣脫硝工藝時(shí)需配置16只伸縮式吹灰器，其反應(yīng)介質(zhì)多來源于自屏過汽源，按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)共布置為2層結(jié)構(gòu)。
在整個(gè)反應(yīng)器投入運(yùn)行的過程當(dāng)中，除借助于蒸汽機(jī)械式定期吹灰以外，還需要在反應(yīng)器煙道中增設(shè)導(dǎo)流板，以起到疏導(dǎo)煙氣流向的目的，同時(shí)可發(fā)揮減少飛灰沉積量的價(jià)值。為解決催化劑表面灰塵大量沉積的問題，還可以在反應(yīng)室第一層催化劑上方增設(shè)網(wǎng)篩。