摘要：随着社会经济的快速发展，工农业用电开始大规模增长。在这方面，电力行业遇到了新的发展机遇，基础设施和相关技也得到了进一步的更新。然而，也出现了大量的如空气污染和环境破坏等有害现象。本文主要探讨了燃煤锅炉环保装置运行的相关问题。
关键词：燃煤锅炉；环保装置；运行问题
前言
燃煤发电在我国目前的电力生产中发挥着重要的作用，在短时间内具有不可替代性。从具体分析来看，燃煤发电会产生大量的NO2污染物，这些物质对于空气的质量影响显著，所以需要做好污染的控制。
1燃气锅炉节能环保性能与运行工况的关系分析
1.1案例介绍
某工程开发区现有四千多个供暖锅炉房，为掌握这些燃气锅炉的实际运行情况，相关质量监督检验部门分别在2015年和2016年的供暖季检测了该开发区内的300余台燃气锅炉。先是现场采集燃气锅炉的数据并进行检验；其次评估燃气锅炉的运行状况；再次是开展数据分析统计。
1.2检验依据及说明
在标准要求方而，国家环保总局和北京市政府先后出台了相应标准对行业加以严格规范，并紧跟国外技术发展动向，不断在实际工作中更新。最新公布实施的GWPB3-1999《锅炉大气污染物排放标准》和DB11/139-2002《锅炉污染物综合排放标准》都对锅炉燃烧烟气中烟尘、二氧化硫和氮氧化物的最高允许排放浓度和烟气黑度的排放限值作出了详细的规定，且根据国情在锅炉分类中按锅炉建成使用年限分为两个阶段，执行不同的大气污染物排放标准。具体到本次检测，凡是国家标准和北京市地方标准提到的项目，取最严格的指标作为检测要求，标准中未提到同时关系到锅炉运行水平的项目，根据锅炉厂家提供的产品技术说明中对锅炉的性能要求制定检测要求，具体包含以下三方而内容(锅炉的检测指标见下表)。
热工性能：包括燃气锅炉的燃烧工况(是否有脱火、回火和黑烟现象等)、排烟温度、热效率；环保性能:包括锅炉烟气中的一氧化碳含量、二氧化硫含量、氮氧化物含量(包括一氧化氮含量和二氧化氮含量)和噪声；安全性能:包括锅炉的各项安全保护功能，包括燃气检漏、点火不成功自动断气、供气前吹扫、超温、风压、缺水、缺燃料等保护功能。在GB/T10180-2003《工业锅炉热工性能试验规程》标准中，锅炉热效率的测定同时采用正平衡法和反平衡法，当二者偏差在5%以内时，锅炉热效率取正平衡法与反平衡法测得的平均值。本次各项检测均在天然气管网的运行压力下进行，运行噪声在锅炉正常运行期间燃烧机正前方距其1m处与燃烧机等高的位置测试。燃烧工况、表而温度是在锅炉运行1小时后测试，烟气成分、排烟温度、热效率则是在锅炉运行稳定后(达到额定热负荷的75%以上)在排烟管的烟气取样口处测试。
2烟气脱硝装置分析
在目前的火电厂烟气脱硝装置利用中，常见的烟气脱硝方法主要有还原法、半干湿处理法等。其中，还原法烟气脱硫主要用于脱出火电厂烟气中含有的氮氧化物，其在应用的过程中又分为选择性催化还原法、选择性非催化还原法等。该类技术通过对氨或者其他的衍生物作为错话还原剂，使得还原剂与烟气中的丹阳吴志发生反应，从而生成二氧化氮还原反应。这种技术在应用中，其生成的物质主要以氮气和水为主，从而达到脱硝的目的。选择性催化还原反应在应用中，脱硝装置的工作效率可高达90%以上，因此被广泛的应用在国内各地的火电厂烟气脱硝工作中，但是其具备着投入成本高、占地面积大的缺陷，在一些小型的电厂无法得到有效的应用。而选择性非催化还原技术则在这种中小型火电厂中得到有效利用，这是因为这种技术与选择性催化还原法相比有着成本低、占地少的优点，但是其工作效率明显地下，仅仅在50%左右。
3装置运行存在问题及注意事项
3.1严格控制氨氮比
控制氨氮比是根据锅炉烟气中NO。的含量，调整氨水加入量和控制烟气中氨逃逸量。从SNCR系统逃逸的氨主要来自两种情况，一是由于喷入点烟mg／Nm3以下。
3.2保证还原剂均匀喷入
还原剂的均匀喷人在脱硝装置运行过程中至关重要，它不仅影响到装置的脱硝效率，而且对还原剂的使用量、锅炉受热面的保护都有很大的影响。还原剂喷入系统必须能将还原剂喷入到锅炉内最有效的部位，因为NO，的分布在锅炉对流断面上是经常变化的，如果喷入控制点太少或喷到锅炉内某个断面上的氨不均匀，则会出现分布较高的氨逃逸量。为保证脱硝反应能充分地进行，以最少的喷入NH，量达到最好的还原效果，必须设法使喷入的NH，与烟气良好地混合。为使还原剂加入量均匀，喷枪是SNCR脱硝的关键设备，我公司采用双流体喷枪，依靠压缩空气的推动力使氨水溶液雾化。该喷枪在高温高粉尘的环境下有良好的雾化效果，并能持续保持。同时，采取正确合理的喷射策略，即喷枪数量和布置方式的合理组合。我公司的喷射策略为每台锅炉在出口烟道和旋风分离器人口各安装两支喷枪，每台锅炉布置4支。喷枪的喷射面与烟气流动方向垂直，确保喷射出的氨水溶液与烟气充分混合。且每支喷枪可单独投运，可组合搭配出数种喷射策略，可根据锅炉运行情况适时调整，找到最经济的运行模式。
3.3喷枪的保护
由于喷枪的前半部及喷头均位于高温部位，极易因高温损坏，从而影响喷射效果，因此，喷枪的保护对装置的长周期稳定运行有着至关重要的影响。在设计上，喷枪伸人烟道的部位在金属结构外部加装耐高温陶瓷套管加以保护。喷头在正常运行时因氨水溶液和空气的冷却作用，温度不至于很高，但当系统负荷较低或锅炉开停车停运时，因部分喷枪投入运行较晚，喷头就极易达到高温，此时必须注意喷头的保护。目前采取的措施是当系统处于上述状态时，空气不停，作为喷枪的冷却介质，或者将不投运的喷枪暂时拔出，需要投运时再装入。
4电厂烟气脱硝改造对锅炉运行的影响
4.1降低了制粉系统出力
通过对尾部受热面进行选择性催化还原脱销改造之后，对额定负荷的条件，高温省煤器出口烟气的温度和改造之前进行比较，下降了大约40℃，以此有效减少了空气预热器吸热量，但是，热风温度也会降低大约40℃。虽然，热风温度的降低对锅炉燃烧的影响程度并不大，但是，就制粉系统而言，影响比较明显。就改造之后的磨煤机，入口的风温大约会降低30~40℃，导致制粉干燥出力不充足。与此同时，为了确保SCR脱硝装置进口的氮氧化物含量不超标，在运行双制粉系统的同时，关闭小排粉机入口风门，严格控制制粉系统的通风量，积极采取一系列有效措施，可以大大降低制粉系统出力，能够降低大约6%。
4.2氨气逃逸对下游设备产生影响
NH3和氮氧化物相结合产生的化学反应，发生逃逸则会直接影响下游设备，一般会有少量的NH3随着烟气从反应器中逃逸。但是，催化剂在发生反应时，会将部分二氧化硫氧化成三氧化硫，在三氧化硫和NH3相结合时，会进一步生成NH4HSO4与（NH4）2SO4，从而沉积在催化剂的表面和空气预热器换热管上，经过冷凝后，析出晶体，当晶体和烟尘发生混合后，会在很大程度上降低催化剂的活性，从而直接增加了空气预热器的换热阻力和堵塞、腐蚀的风险。
4.3省煤器出口处的水温升高
受高温省煤器吸热面积增加的影响，促使高温省煤器出口位置的水温和改造前比较分析，大约会提高25~29℃，更加接近饱和温度，所以，对汽包出口蒸汽的质量和锅炉自然水循环都会产生一定的影响。
结束语
实践证明，采用燃气锅炉为热源的区域供暖，是适宜的供暖方式。通过强化管理体系和技术检测，挖掘现有设备管网的潜力，促进系统优化和节能技术改造，将对改善供暖经济性、提高保障和运行调节能力，治理大气环境产生积极作用。
参考文献：
[1]杭鑫.夏热冬冷地区冷凝型燃气壁挂炉运行特性研究[D].上海工程技术大学，2016.
[2]吴伟东.寒冷地区零能耗太阳能居住建筑多目标优化设计研究[D].天津大学，2016.
论文作者:苗鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第3期
论文发表时间:2019/4/11
标签：锅炉论文; 烟气论文; 喷枪论文; 还原剂论文; 装置论文; 还原法论文; 制粉论文; 《基层建设》2019年第3期论文;