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脱硝设备厂家:水泥脱硝系统性能分析及喷射方

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admin
来源:
未知
发布时间:
2018-01-27
脱硝喷枪喷嘴
SNCR脱硝技能中心首要有两个方面:①挑选合适的温度窗口,确保反响的温度;②挑选合适的喷发计划,合理选取氨水喷发角度、覆盖面、雾化作用,使还原剂尽可能地与烟气混合均匀。水泥脱硝工程功能查核的首要目标有:脱硝率、NOx排放浓度、氨水耗费量、氨逃逸浓度。规划、运转、办理维护不善,可能会导致这些目标不合格。

1水泥脱硝体系功能剖析

以浙江杭州某5000t/d水泥窑炉烟气脱硝工程反映出来的问题进行功能剖析和优化规划。该出产线烟气量为(35~50)万m3/h(标态,下同),初始NOx排放浓度在800mg/m3以上,烟气流量动摇较大,出产工况不安稳。脱硝工程配备LNB-SNCR联合脱硝设备,低氮燃烧器投运后NOx排放浓度为690~780mg/m3,SNCR脱硝选用20%的氨水作为还原剂,规划脱硝功率为NOx排放浓度低于320mg/m3,脱硝体系投运约1年后,体系脱硝功率下降,氨水喷发量为1350L/h时,NOx排放浓度310~400mg/m3,难以安稳保持在320mg/m3以下。为做好剖析,查阅了体系规划目标和168h试运转目标,与功能下降后目标比照,见表1。

依据表1,与168h试运转期间相关参数均值比较,运转1年后,脱硝体系的功能有所下降(需扫除外表和数据传输存在的问题),氨水使用率下降。此外,据水泥企业反映,一段时分的运转后余热锅炉的腐蚀较严峻,并发现水泥窑熟料出口处呈现结团现象,疑为粉尘吸附氨水导致,也估测可能因为氨逃逸浓度较高。而表1氨逃逸检测仪显现的氨排放浓度并不高,可是,这并不能阐明没有过量氨排放,因为氨逃逸检测仪装置在窑尾烟囱,烟气在脱硝后阅历了分化炉、五级旋风预热器、增湿塔、生料磨、除尘器等许多设备后,余氨可能现已被粉尘吸附,窑尾测验值仍能保持在较低水平。
表1规划目标、168h运转期间目标和功能下降后目标比照
脱硝设备


注:①初始NOx含量和烟气量为脱硝体系投运前的核算平均值;②本项目实践投运氨水浓度为20%,依照0.91的比重进行折算;③氨逃逸浓度为实践发生氨逃逸浓度减去本底氨排放浓度(SNCR停运时)均值的差值;④168h运转期间,因为实践脱硝功率>规划脱硝功率,NSR也相应较大。

2原因剖析及毛病扫除

2.1扫除剖析外表毛病

脱硝体系中首要的剖析外表有:烟气CEMS体系、还原剂分配柜中调节阀和流量计,其他则是确保体系安全性和安稳运转的辅助性外表。这些剖析外表辅导脱硝体系正常运转,是还原剂喷发量的核算的依据和脱硝作用的表征。

因为脱硝工程中剖析外表地点的工作环境非常恶劣,其他水泥厂从前呈现过因为CEMS禁绝导致体系投产后NOx排放浓度居高不下的现象。因为水泥窑炉SNCR脱硝工程一般为改造工程,脱硝设备配套之前,业主现已配备有CEMS,且托付第三方单位进行运转维护。配套脱硝工程后,部分企业数据表征体系运转不安稳或是不合格时,通常会联络脱硝工程服务商,认为是脱硝体系呈现毛病。脱硝工程服务商若排查问题不严密,以此数据作为依据,配套业主单位实施整改,过后验收发现毛病呈现在CEMS上,就会构成资源糟蹋。

因而,应优先扫除外表毛病,特别是CEMS毛病,最好是水泥企业、CEMS运维方、脱硝工程服务商三方一起校验,承认仪器无毛病,或选用标气标定和同类型外表比对的办法扫除仪器毛病。

2.2装置、运维存在缺点

假如检测数据无误,则阐明的确发生了很多还原剂的耗费,可是还原剂并未有用脱除NOx,可能存在3种情况:①氨水不能有用喷入分化炉;②还原剂喷入炉膛后,被粉尘很多吸附;③还原剂喷入炉膛后,直接随烟气排出体系。

在运转中从前发现喷枪外管满是氨水,阐明喷发口可能存在阻塞,导致氨水不能顺畅喷至分化炉,而是回灌至喷枪外管(压缩空气通道)。因而,脱硝控制体系显现为氨水流量较高,可是实践并未喷入分化炉,因而NOx排放浓度也居高不下,依据氨水喷发量核算公式,控制体系仍然核算出需求加大氨水喷发量信号,可是起不到实践作用,并且构成恶性循环。双流体喷枪为小孔喷发,喷发点地点温度较高(850~950℃),极易构成干湿界面阻塞喷嘴孔。

企业依据锅炉检修时余热锅炉腐蚀现象判别氨逃逸,主张将腐蚀处取样剖析,承认腐蚀是因为氨逃逸导致,阐明还原剂的确喷入分化炉内,可是未与烟气反响,而直接随烟气排放。这是因为流场散布不均匀所形成的,单个区域覆盖率极高,导致该区域氨水过量,虽然水泥后期烟气流程较长,但不能确保过量的还原剂在合适的温度窗口彻底反响,而脱离脱硝反响温度窗口后,再混合均匀也不能被有用反响,只能随烟气排出,余热锅炉段可能呈现铵盐堆积,即喷入炉内的还原剂,虽然有用喷入,可是相当一部分被炉内粉尘吸附,不能有用地与烟气中NOx反响。

以上问题,均需从还原剂的喷发计划进行详尽剖析和优化,包含喷嘴选型、喷枪装置和流场散布。

3喷发计划优化

3.1水泥脱硝双流体喷枪

一般来说,水泥窑炉SNCR烟气脱硝工程经过双流体喷枪将还原剂喷发进入炉内,该喷枪为套筒式结构,内管为液相(还原剂)通道,外管为压缩空气通道,首要有三方面的作用:①强化雾化作用、使喷雾颗粒进一步涣散;②添加射程、喷发覆盖面更大;③冷却降温,维护喷枪免受长期高温灼烧。

喷枪的功能对整个脱硝体系有着重要影响,假如雾化粒径过大,会减少还原剂与烟气中NOx的有用接触面积,下降气液反响速率,喷入的还原剂不能得到有用使用,便随烟气排出体系。假如雾化粒径过小,则需求供给较大的动力来促进雾化,喷入过量压缩空气添加了分化炉热能耗费,压缩空气的动力耗费也有所添加。此外,在单个喷枪功能满意规划要求的条件下,还需求进行合理的喷枪安置规划,即喷枪散布构成的覆盖面及喷雾散布均匀性。

综上所述,双流体喷枪是水泥脱硝体系的关键设备,喷枪功能和喷枪的安置规划直接影响到烟气脱硝体系功能参数和运转可靠性。因而,合理挑选喷枪和优化喷枪安置规划对优化SNCR烟气脱硝体系运转有重要意义。

3.2喷枪装置的核实和优化规划

一般来说,双流体喷枪的首要功能参数包含:喷发角、喷发压力(液相)和雾化压力(气相)、喷枪流量(液相)、喷枪雾化粒径。

事例工程中现在使用的喷枪为日本EVERLOY企业的双流体喷枪,首要功能参数见表2。
表2双流体喷枪功能参数
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因为喷枪的工作环境比较恶劣,分化炉粉尘含量高,为确保喷发作用并防止喷嘴受高尘烟气的磨蚀,事例工程喷枪的装置见图1a,喷枪的喷嘴与分化炉炉膛内壁平齐。

可是,若呈现喷枪装置不细心,喷枪深化部分缺乏,如图1b所示,喷枪装置好后,喷嘴间隔内壁>14mm,则氨水都喷发到分化炉套筒,不能有用喷入分化炉,也会构成喷入了很多的氨水,却没有实践发挥作用和成效。
图1双流体喷枪的装置暗示
脱硝工程中的脱硝喷嘴


同理,依据图1b,因为分化炉内离心力作用,分化炉内壁可能呈现严峻积灰,也会构成图1b所示还原剂沿壁面渗漏,并未喷入到分化炉内的现象,还原剂被分化炉内壁堆积的粉尘层吸取,不能有用喷入分化炉。

因而,除了能够退出喷枪,在喷发孔经过捅灰的方法解决外,还能够尝试调整喷枪装置长度,将喷枪适当多深化炉内,扫除此方面可能存在的氨水损耗,并且该解决计划不用添加投资,但不合适长期使用。另外,实心锥喷枪能够减少边缘部分被堆积的粉尘吸附的问题,事例工程现已是实心锥,故不做改变。

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