燃煤電廠SCR煙氣脫硝改造工程關鍵技術的探究
摘要：燃煤電廠會造成巨大的環境污染，脫硝改造是減少燃煤電廠環境污染問題的關鍵。現階段基于SCR煙氣脫硝改造技術應用以集中投運的方式進行，基于脫硝改造技術研究，需科學選擇催化劑類型，對反應器灰斗進行設置。針對燃煤電廠煙氣脫硝現狀，闡述了SCR脫硝改造的關鍵技術，并提出了相關措施。
在生態環保理念下，燃煤電廠脫硝改造具有重要社會價值。我國在2013年后進入到脫硝改造集中投運期，而國內的改造技術標準尚未完全統一，多種形式的材料、設備導致市場混亂，未能適應最終的環保效益。在性能參數保障基礎上，對脫硝工程進行改造，需從催化劑、流廠設計、反應器設計角度出發，對省煤器進、預熱器、引風機等進行改造。
1參數性能基礎保障
基于改造技術應用，在設計環節需對以下幾點內容進行控制。首先，煤質對脫硝改造具有直接影響，煤質中的硫含量、灰含量需適中。其次，在脫硝改造工程中，需對入口處的煙氣參數進行明確，基本保證值需維持在75mg/m3上下，即使工程中不存在燃燒改造機組，需留取適當的當裕量。最后，基于脫硝改造，需對性能保證值進行明確，SO2轉化率需小于0.75%。
2SCR煙氣脫硝改造關鍵技術
2.1催化劑類型選擇
在SCR系統中，催化劑是影響脫硝質量的核心，催化劑成分、參數對脫硝量具有直接影響。就目前而言，SCR系統應用催化劑類型為以下三種、分別為波紋板使、蜂窩板式、平板式，每種催化劑適用環境也大不相同。基于以上三種類型的脫硝改造，針對煙氣、灰塵較多的脫硝系統，需將催化劑磨損程度進行特殊考慮，結合不同類型催化劑的煙氣流通速率，適當的提高催化劑的厚度，催化劑前端硬化長度盡可能大于2cm以上。在高煙條件下，催化劑內壁過薄，會影響最終的脫硝效果，很有可能會導致脫硝過程中出現催化劑斷裂情況。
2.2流場設計關鍵
基于脫硝裝置改造角度分析，采取結構性優化方式。通過改變催化劑入口截面方式，改變原有的氣體流通速度，系統反應物進行均勻分布。現階段，很多脫硝系統設計效率與實際效率不同，甚至會導致氨逃逸濃度過高，原因在于流場分布不均勻。基于數值流場模擬分析實驗，改造脫硝空間具有限制性，在省煤器入口區域、出口區域布置比較緊湊的煙道，增加流場的彎道，保障裝置最終的均勻性。工程改造與常規流場分析，應對流場條件需求，氣流速、煙溫、氨氮摩爾比、煙氣入射角度數值均需要滿足脫硝特殊條件。
2.3反應器入口灰斗改造
大多數燃煤機組會產生大量的灰分，很多機組以無旁路系統為核心。基于脫硝質量因素考慮，吹灰器、反應器需滿足灰斗設置要求，減少飛灰對脫硝效率影響。現階段，主要應用的吹灰方式有兩種，分別為聲波、蒸汽吹灰，蒸汽吹灰會增加空氣濕度，聲波吹灰會減弱結合度。基于此，在吹灰器選擇上，可將聲波、蒸汽聯合，達到良好的吹灰效果。在SCR工程中，很多機組應用簡化系統的方式，降低空間限制，但會導致反應器入口部位堆積大量煙灰，通過灰斗設計，可保護催化劑，提高脫硝反應效率。
2.4配套設備改造
以上改造技術均是外部改造方法，基于反應器部分構件的改造，以配套裝置改造的方法，提高煙氣脫硝質量。首先，基于省煤器的工程改造技術，脫硝環境煙氣溫度在380℃上下，很多機組為了規避煙溫運行過低問題，對省煤器配置改造優化，通過旁路設計方式，應用分級省煤器布置方式。但是，省煤器改造會涉及到設備的重要部位，甚至會影響脫硝的穩定性，導致脫硝成本增加。基于省煤器改造問題，結合鍋爐燃燒狀況進行調整，在改造過程中對噴氨溫度、鍋爐負荷狀態進行調整，在此技術上對省煤器進行改造。其次，基于SCR煙氣脫硫改造工程，需給予空氣預熱器高度重視，由于脫硝系統在改造之后，煙氣反應之后會形成新的物質，是一種結合狀的NH4HSO4凝結物。系統中凝結物溫度在175℃左右。基于此，系統空氣預熱器處于低溫狀態。所以，在配套設備改造過程中，以熱元件置換的方式進行改造，保障煙氣的參數與脫硝工程具有一致性。基于回轉式的空氣預熱器，可用過改造、優化轉子的方法，增加轉子的重量，并對元件的位置進行重新校對，對空氣預熱器進行配套改造。最后，基于SCR脫硝裝置的應用，引風機會對脫硝煙道阻力產生影響，導致反應器阻力嚴重增加，以“2+1”催化劑應用方式增加脫硝系統阻力，會將強度控制在1200pa左右。基于SCR裝置運行狀況，對引風機阻力等參數進行重新計算，并對引風機進行改造。改造內容為引風機的裕量、機組常態負荷、變壓器裕量，并結合煙道的優化，減少引風機阻力，提高設備的引風機運行效果。
SCR煙氣脫硝改造還存在一定的問題，在脫硝率上還具有一定的弊端。針對現階段脫硝運行的現狀分析，需重點考慮設備的參數性能，對各項催化劑材料進行優化配置，并結合配套改造技術，提高SCR煙氣脫硝改造質量。有關部門必須加強改造技術研究，有效提高煙氣脫硝改造質量，以及燃煤電廠的環境污染。
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