燃煤机组尿素法脱硝改造工艺优化

2.2.2天然气加热工艺原理

天然气加热工艺流程如下：采用天然气加热装置将来自于电厂热一次风（约300℃）进一步加热到尿素热解室入口所需要的温度。

2.2.2天然气加热方式优点

该厂改造工程实践表明，天然气加热方式相对于燃油加热、电加热方式有如下突出优点：

（1）设备系统简单、可靠；

（2）初期投资费用非常低；

（3）运行稳定，不存在结垢的问题；

（4）温度控制方便，调节范围宽，有利于尿素热解反应充分；

（5）运行费用比燃油加热、电加热方式都低。

2.3采用涡流型喷氨技术

2.3.1常规方案简介

常规方案主要采用格栅型AIG喷氨技术，大量氨气管交叉伸入烟道，每根管子上装有很多小喷嘴（如1台300MW机组，喷嘴数有数百个），喷嘴下游布置局部混合的静态混合器。伸入烟道内部的每根氨气母管，在烟道外面设有手动调节阀，用于调节烟道截面不同区域的氨浓度分布差异。混合距离短，对喷氨格栅上游烟气条件的变化适应能力低。

2.3.2涡流喷氨技术简介

该技术利用了空气动力学中驻涡的理论。在烟道内部选择适当的直管段，布置几个圆形或其他形状的扰流板，并倾斜一定的角度，在背向烟气流动方向的适当位置安装氨气喷嘴，这样在烟气流动的作用下，就会在扰流板的背面形成涡流区，这个涡流区在空气动力学上称为“驻涡区”，驻涡的特点是涡流区的位置是恒定不变的，也就是说无论烟气流速的大小怎样变化，涡流区的位置基本不变。稀释后的氨气通过管道喷射到驻涡区内，在涡流的强制作用下充分混合，实现混合均匀性，达到催化剂入口混合度均匀性的技术要求。

2.3.3涡流喷氨技术优点

涡流混合器与格栅式混合器比较

目前涡流混合器的使用已经得到了大量工程的验证，实际使用效果非常好，首先气氨喷管口径大(DN200)，喷管耐磨且不会造成堵灰；其次，涡流混合器结构形式简单，扰流板倾斜布置，不会形成局部积灰，运行安全可靠。

2.4不设反应器灰斗

2.4.1常规方案简介

鉴于锅炉低负荷的情况下，在水平段烟道会出现积灰问题。一般的高含尘布置SCR装置，在省煤器已经设有灰斗情况下，还在脱硝反应器入口烟道设置灰斗，来提高大颗粒飞灰的去除效率,有效减少飞灰对催化剂的磨损和阻塞,延长催化剂寿命的可行性。增加灰斗带来的问题：一是系统复杂，还需另配气力除灰系统；二是现场布置难度较大；三是增加改造投资；四是日常运行维护工作量大。

2.4.2优化方案：不设置反应器灰斗

（1）选取合理的设计流速，确定合理的烟道截面尺寸，可以有效防止烟道积灰。

（2）在水平烟道上设置有人孔，在水平烟道少量的积灰情况下，可以利用机组小修期间通过水平烟道上设置的人孔进行清除。

（3）减少脱硝入口水平直段烟道距离，大约4米左右，可以利用省煤器出口灰斗进行除灰。

经上述优化设计，利用从现有的省煤器下部灰斗就能有效降低大颗粒飞灰进入反应器几率，防止催化剂的堵塞。运行实践已证明，本工程不设置反应器灰斗安全科学、合理。

2.5尿素上料方案优化

2.5.1常规上料工艺流程

常规上料工艺流程如下：袋装尿素颗粒用汽车送至尿素溶液配置车间内，卸到储存区域，由人工倒入斗提机卸料口，经斗提机提升至设置在地面上的尿素溶液配置罐上方的尿素筒仓，再经管道进入溶解罐里，用除盐水将固体尿素溶解成50%质量浓度的尿素溶液。

2.5.2改进方案

该改造项目中，直接将尿素溶解罐安装于地下-3m位置，将储存区域的尿素颗粒通过人工卸料倒入尿素溶解罐中；省去了尿素溶液制备过程中的斗式提升机系统、计量仓料斗、储仓振打电机、布袋除尘器、压缩空气系统等设备。

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