電廠鍋爐脫硝系統(tǒng)的問題研究
脫硝主要的因素就是溫度場的分布,由于電廠鍋爐當中鍋爐的熱量絕大部分都被利用,而與水泥行業(yè)不同,分解爐當中的溫度分布基本從上至下沒有太大的波動,而電廠鍋爐的溫度分布從一千多度到一百多度逐漸減少,選擇合適的位置安裝噴槍是脫硝的關鍵點。鍋爐脫硝的噴槍安裝位置是爐膛上部的燃盡區(qū)和爐膛出口處,燃盡區(qū)溫度由所燃燃煤的灰熔點和壓力等因素來決定,而灰熔點是主要因素,煤灰熔融性又稱灰熔點。是指煤灰呈現(xiàn)熔融狀態(tài),一般的爐膛溫度設計時都會低于所燒燃煤灰熔點50-100度,灰熔點低的燃煤,溫度不能維持太高,否則,由于灰渣的熔融、結塊,各處阻力不一,影響氣流均勻分布,易結疤發(fā)亮,而且會熔融結塊,影響鍋爐整個系統(tǒng)的傳熱和正常運行效率。
就煤粉鍋爐來說,一般的煤粉鍋爐爐膛出口溫度都在850-1050度,有的甚至達到1100度,煤粉鍋爐的整體溫度一般比流化床的要稍微高一些??傮w來說,電廠鍋爐的燃盡區(qū)是很適合脫硝反應的進行的。
大部分爐膛出口形狀為長方形,在考慮到內有過熱器、水冷壁等因素的影響,可以適當選擇雙噴槍設計,對于比較大型的鍋爐,出口面積比較大,尤其是煤粉鍋爐,對煙氣的速度沒有要求,可能導致出口面積很大,而只在外圍布置噴槍的話會出現(xiàn)霧場無法穿透的現(xiàn)象,可以考慮部分噴槍伸入煙氣當中,與爐壁外圍的噴槍配合使用,達到大面積的霧場覆蓋。
對于循環(huán)流化床鍋爐來說,由于在爐膛出口處需要氣固分離,這時就需要將煙氣的速度提高到數(shù)值,可達20m/s左右,此處往往截面積很小,單面布置噴槍就可以達到穿透的效果,另外,重要的一點,煙氣在與還原劑混合后很快進入旋風分離器,此時氣體形成旋流,可以將還原劑和煙氣進行進一步的混合,即使在噴射區(qū)沒有覆蓋截面也同樣也可以達到很高的脫硝效率,所以在循環(huán)流化床鍋爐中,安裝位置就是爐膛出口,盡量接近旋風分離器的位置。(此處煙道很窄,200t/h以下的鍋爐都在2m以下,即使煙氣速度很快,脫硝噴槍也可以穿透煙氣達到煙道對面,煙道后端是分離器,煙氣進入分離器以后快速選裝,可以進一步加強混合程度)。
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