燃煤机组尿素法脱硝改造工艺优化
发布时间：2015年12月31日 来源：清洁高效燃煤发电微信
介绍了某厂300MW燃煤发电机组烟气脱硝改造工艺优化特点,并与传统工艺方法进行了比较分析,而且该优化方案已在工程实践中成功应用。1概述为实现国家“十二五”氮氧化....
2.5.3改进方案优点
（1）常规尿素上料方案设备系统复杂，设备较多，可靠性低，成本较高，改进后方案，节省了设备安装成本及运行维护成本。
（2）斗提机下料口易将潮气引入尿素仓.尿素存在腐蚀易结晶,斗提机故障率较高，而优化后的方案简单方便、易操作，不存在设备的的维护及故障。
（3）劳动强度小,工作简单,根据目前上料周期，两个尿素溶液存罐配满尿素溶液只需8H，就足够满足机组脱硝7天的用量，一周就只需配制一天，工作量非常小。
2.6稀释风系统优化
2.6.1常规方案
常规方案中一般稀释空气采用离心风机供给，采用加热器加热。每台机组设置2台稀释风机，采用一运一备的运行方式。
2.6.2改进方案
取消专用的两台稀释风机和相关控制系统，利用该厂本台机组空气预热器出口的热一次风（约300℃），直接作为稀释风进入加热器加热后进入热解炉进行尿素热解，满足2个SCR反应器的需求。
2.6.3改进方案的优点
（1）热一次风风量充足，能满足脱硝系统稀释风的需求量，减少了设备系统的投资成本。
（2）脱硝设备系统得到优化，系统更加简单，设备运行可靠性得到极大提高。
（3）专用的稀释风机消耗大量的厂用电，取消稀释风机每年可节约大量的厂用电量。
（4）节省了设备和系统的维修费用。
（5）运行实践表明，采用热一次风继续加热升温，相对于用自然风加热到尿素热解所需温度，所耗燃料成本更经济。
2.7热解室与燃烧室采用分体布置
2.7.1常规方案简介
国内外传统的利用天然气或燃油作为热源的热解室结构如图5，燃烧器位于热解室的顶部，与热解室为一体式结构。
流场模拟及实验表明，当采用天然气或燃油加热空气时，如果热解室与燃烧器一体化设计，会对热解室内顶部的流场造成很大的影响。通过观察流场可以发现，在热解室上部边壁部分存在强烈的回流现象，尿素溶液通过喷嘴喷出后会产生向上部流动的可能。
在该回流区形成了一个封闭的区域，阻止了尿素分解产生的气体组分的扩散，导致氨气在这里聚集不能扩散出来，热解室内上部氨气浓度较高，出口浓度较小。回流虽然增加了尿素溶液在热解室内的分解停留时间，但是也阻止了氨气的扩散，使浓度分布不均。
当锅炉负荷变化时，氨需量随之变化，喷入的尿素溶液量和需求的热量也相应调整，助燃风和稀释风的风量也需要作出相应的变化。当助燃风增大的时候，会抵消回流的负面效应，使热解室出口氨气浓度增大；当助燃风进一步增大的时候，回流作用继续变小，但是尿素溶液在热解室内的分解停留时间变小，出口氨气浓度又开始变小。
因此稀释风和助燃风需要复杂的匹配过程，消除回流对分解和氨气扩散的负面影响，才能使尿素溶液具有足够的分解条件，并使热解室出口的氨气体积浓度保持稳定。
2.7.2热解室与燃烧室采用分体布置简介
热解室和燃烧器完全独立布置，从锅炉热一次风母管上引入一路一次风（300℃）经过燃烧器加热后，再在燃烧器出口用热风管道连接到热解室。
2.7.3分体布置的优点
（1）燃烧器设置点火燃气装置，在燃烧器工作期间一直保持燃烧，使主燃烧器火嘴可以很自由的在各种负荷要求下均能正常工作。
（2）进入热解室的热风流场不受燃气负荷的变化影响，无论助燃风和稀释风量的大小如何变化，不会在热解室内产生任何回流现象，能保证热解室内有稳定的分解反应条件，使尿素热解反应充分，避免了在热解室出口位置有异氰酸的大量生成而发生堵塞。
（3）燃烧器布置在热解室上游的热风管道上，可充分考虑天然气设备设计环境要求（比如：防爆条件等）选择合适的位置安装，不受热解室布置位置的限制。
3小结
3.1该厂属于城市电厂，各项指标达标和设备可靠性、稳定性要求都非常高，脱硝项目改造以来，设备运行可靠，各项指标优良，具有一定的典型性和代表性。
3.2该脱硝项目的优化过程中，该厂技术人员和设计单位一道反复论证并成功实施，效果显著，大多数优化改进属国内首创，并获国家专利授权，这将为今后的脱硝设施优化工作提供参考和借鉴。
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