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图片名称:
CFB炉内深度低氮燃烧+SNCR提效烟气脱硝超低排放解决方案
加入日期:
2017/4/21
图片介绍:

CFB炉内深度低氮燃烧+SNCR提效

烟气脱硝超低排放解决方案

      国家专利技术支撑

CFB炉内深度低氮燃烧(DLNC)

01概述

  CFB炉内低氮燃烧调整与改造(简称DLNC),是循环流化床锅炉烟气脱硝超低排放的最佳技术路线,同事解决循环流化床锅炉电厂存在的SNCR系统氨水尿素的消耗量大,SCR催化剂用量太大,以及减轻省煤器预热器堵灰、磨损、处理变小等问题。

  投资较少,工期较短,降耗显著,后期维护及运营成本低!

02技术路线

  通过分级燃烧,低氧燃烧,低温燃烧,减少氮氧化物的生成量,DLNC可以使炉膛出口烟气NOx达到130mg/Nm3左右。

  DLNC+SNCR提效,使循环流化床锅炉烟气脱硝超低排放的最佳技术路线!可以使锅炉出口烟气NOx达到50mg/Nm3以下;尿素或氨水的耗量最小。

03案例

循环流化床锅炉脱硝超低排放技术路线比较
 
技术路线
投资
 系统与工程
运行费用
 
DLNC+SNCR
系统简明,工期短
放弃SCR,床温同时照顾到两者,超排效果好
SNCR+SCR
系统复杂,工程量大
中小锅炉适合烟气温度的烟道高度太小,拉出烟道导致投资巨大。需要停止炉内脱硫(防止催化剂中毒)
 SNCR+炉后o3
系统复杂,工程量大
需要配套半干法脱硫系统。废水硝酸难以处理。
SNCR+电子束
系统复杂,工程量大
废水硝酸难以处理。
普通低氮燃烧+SNCR
较大
系统简明,工期短
较大
床温难以同时照顾到两者,较难达到超排
低氮燃烧+SNCR+SCR
很大
系统复杂,工程量大
很大
  没有必要!
单独SNCR
达不到超低排放!
单独低氮燃烧
达不到超低排放!(床温要大于880℃,氧量要大于2.5%
 

(深度低氮燃烧(DLNC)+SNCR提效)改造点

(深度低氮燃烧(DLNC)+SNCR提效)改造点示意图

DLNC脱硝超低排放系统的技术特点还集中表在:
  一个突出、者结合、三项兼顾、四个均匀、五口改造、六种循环。
 
1突出深度超低氮燃烧技术
    深度低氮燃烧技术区别于普通的低氮燃烧就在于深度和高效,维持锅炉稳定燃烧前提下的炉内脱硝效率高达70%左右。

2者结合原则

  坚持深度低氮燃烧与SNCR提效相结合,深度超低氮燃烧必须与SNCR提效结合才能达到烟气脱硝超低排放。单打独斗是无法做到烟气脱硝超低排放。
   这里要强调过低的床温和过低的氧量对应的低氮燃烧烟气脱硝排放值虽然很低,但是这是以牺牲锅炉设计燃烧效率为前提的,是以牺牲SNCR不反应为前提的最终达不到超低排放要求,业主是不答应的,业主是难以接受的。

3三项兼顾

深度低氧低温燃烧:
要兼顾到到床温满足SNCR反应温度窗使SNCR能正常发挥作用;
要兼顾到床温和氧量满足锅炉设计燃烧效率;
要兼顾到对炉内脱硫喜氧的影响。
低氮燃烧改造后,炉膛上部的燃烧份额会提高,炉膛出口烟气温度与床温相差很小,这更加有利于实现后期SNCR所要求的温度窗口和飞灰的燃尽。
低负荷时采用SNCR中部喷枪,确保SNCR所要求的温度窗口,同时此温度窗口区域氧量充足,使SNCR发挥的效率最高。

4四个均匀

流化的均匀。
给煤的均匀抛撒。
物料与烟气氧量均匀
返料的均匀着床。
    通过四个均匀达到物料与烟气的温度均匀,温度均匀的目的在于消除局部高温引起的硝量峰值,实现理想的880~940℃最佳低氮温度环境,局部氧量均匀维持了炉内密相区整体低氮环境还原性气氛
5五口改造
 
风帽出风口。
二次风口。
燃煤入口。
播煤风口。
返料口。
    通过以上五口改造,消除局部富氧、降低普遍富氧、消除局部缺氧、消除局部高温。
 
6六种循环
 
内循环。
外循环。
底渣再循环。
飞灰再循环。
烟气在循环。
热量再循环。
  通过以上六种循环,解决锅炉高、低负荷下的床温超高或超低严重影响烟气脱硝超低排放效果的问题。
 
CFB锅炉烟气脱硝超低排放各技术性分析比较表
 
项目
SNCR+SCR
深度低氮燃烧+SNCR
COA
反应剂
NH3、尿素、氨水
脱硝氧化剂
反应温度
280420
燃烧850-950
COA7090
催化剂
成份主要为TiO2V2O5WO3
不需要用催化剂
不需要用催化剂
脱硝效率
满足项目要求,但较难保证稳定性
满足项目要求且易保证稳定性
满足项目要求
SO2/SO3氧化
会导致SO2/SO3氧化,一般要求控制氧化率在1%
不会导致SO2/SO3氧化
不会导致SO2/SO3氧化
NH3逃逸
一般要求控制<3ppm
系统特点
系统较为复杂,改造范围大,场地复杂,施工难度大
系统简单,改造范围小,施工难度小
系统简单,改造范围小,施工难度小
锅炉改造
   需要选取最佳反应温度,因此需对现有省煤器进行改造,同时为腾出空间,需将现有高温空预器移出,改造内容多、范围大
锅炉改造范围小,施工难度小
不需要锅炉改造
对空气预热器影响
    低温时NH3SO3易形成NH4HSO4,造成堵塞或腐蚀,需要考虑对低温空预器进行改造
   不导致SO2/SO3的氧化,造成堵塞或腐蚀的机会较低,无需对低温空预器进行改造
   不导致SO2/SO3的氧化,造成堵塞或腐蚀的机会较低,无需对低温空预器进行改造
氨区
需要增设氨区,存在危险源,投资成本增加
无需增设氨区
无需增设氨区
系统压力损失
催化剂会造成压力损失,需要对引风机进行改造,增加能耗
不增加压力损失
不增加压力损失
燃料的影响
催化剂存在磨损,钝化,失活的情况
无影响
无影响
 
 
CFB锅炉烟气脱硝超低排放各经济性分析比较表
 
序号
项目
SNCR+SCR
深度低氮燃烧+SNCR
COA
机组规模
2×135MW
2×135MW
2×135MW
投资费用
 
 
脱硝投资改造
2×1000万元
2×350万元
2×180万元
省煤器等锅炉改造
2×100万元
低温空预器改造
2×300万元
 
合计
2800万元
700万元
360万元
运行费用
年运行时间按5500小时
脱硝剂耗量
 
 
 
1.1 
耗量
入口NOx浓度100mg/Nm3,液氨耗量:2×0.01t/h
保留原SNCR并降低脱硝剂耗量:2×0.15t/h
入口NOx浓度100mg/Nm3,脱硝剂耗量:2×0.2t/h
1.2 
单价
液氨:2000元/t
10%氨水:300元/t
脱硝剂:3000元/t
1.3 
小计
22万元/
50万元/
660万元/
电耗
 
 
 
2.1 
运行功率
2×180kw
2×3kw
2×18kw
2.2 
系统阻力增加的能耗
2×200(相对现有风机增加电耗)
2.3 
电耗单价
0.4/kW
0.4/kW
0.4/kW
2.4 
小计
167.2万元/
1.32万元/
8万元/
水耗
 
 
 
3.1 
水耗
2×0.1t/h
2×0.1t/h
2×0.3t/h
3.2 
水单价
2/t
5元/t(除盐水)
5元/t(除盐水)
3.3 
小计
0.22万元/
0.55万元/
1.65万元/
蒸汽
 
 
 
4.1 
耗量
2×0.1t/h蒸汽吹灰器耗量
 
单价
200/t
 
小计
22万元/
催化剂
 
 
 
5.1 
耗量
2×58m3/
 
单价
24000/ m3
5.2 
小计
278.4万元/
维护费
80/
3/
7.2/
 
折旧费
93.3/年(按30年计算)
24/年(按30年计算)
12/年(按30年计算)
 
运行维护折旧费用合计
663.12万元/
78.87万元/
688.85万元/
 
 
案例分析:
     
  内蒙某化工集团公司电厂3160t/hCFB锅炉实施SNCR脱硝,3-4个月后出现省煤器严重积灰发展到堵灰。锅炉燃烧烟煤。
  20153月去电厂查看现场,做技术诊断,讲课与交流,出方案;4月实施改造第一台锅炉,至63台锅炉皆改造调整调试好。
3CFB锅炉SNCR 脱硝的氨水耗量皆趋近于零!同时防止了SNCR引起省煤器堵灰!
   
  云南宣威磷电公司电厂3240t/hCFB锅炉在2009年实施中部风改造后,没有上SNCR系统烟气中NOx自然在180mg/Nm3以下!(当时张全胜任该公司总经理助理分管电厂)。
                         
 

 
 
 
国家专利技术支撑
ZL 2011200718979,流化床二次风喷口上部导流台;
ZL2013208604918,一种循环流化床锅炉中部风炉膛;
ZL2011200922059,循环流化床锅炉密相区导流台;
ZL2015207063459,一种用于流化床锅炉给煤口的管式喷嘴组;
ZL2015207063444,一种用于流化床锅炉的二次风向偏转装置;
ZL200720089314.9,循环流化床锅炉垂直水冷壁防磨槽;
ZL2011200815790,流化床锅炉床上一次风炉膛;
ZL2011203222195,一种笼式滚筒钢球细碎机;
ZL2016201007483,一种筛分式螺旋输送装置;
ZL2016201336175,一种筛分式破碎机;
ZL2011200815841,用于流化床锅炉管排的梳形肋片;
ZL2007200923036,循环流化床锅炉п、E型鳍片;
ZL201120062438.4,流化床锅炉屏式受热面十字形鳍片;
ZL201120092186.X,用于锅炉迎风管的月牙形防磨瓦;
ZL201120081584.1,用于流化床锅炉管排的梳形肋片;
ZL2016204148661,一种用于循环流化床锅炉的低硝燃烧系统。
ZL2016208771187,一种气体与粉末的混合输送装置;
ZL201110100247.7,一种流化床锅炉床料的蒸汽加热方法(发明);
ZL201120322234.X,一种流化床锅炉床料的烟气加热系统;
ZL 201110054610.6,流化床锅炉无油点火方法(发明)。
发明人:张全胜
(注:本专利技术许可实施的科技公司才可以从事销售和实施工程,侵权必究!)

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