方形百葉蝶閥在電廠煙氣脫硝改造應用

                                上海申弘閥門有限公司

之前介紹先導活塞式減壓閥在達邦化工應用，現在介紹方形百葉蝶閥在電廠煙氣脫硝改造應用根據國家對火電廠大氣污染物排放濃度要求，需要對國內現役火電機組進行脫硝改造以滿足排放限值要求。本文分析了國內現有火電機組煙氣中氮氧化物排放的現狀，同時提出脫硝改造中存在的主要問題及解決方案。 

1. 品名、型號規格、數量、價格.      

1 方形百葉蝶閥在電廠煙氣脫硝改造應用前言 
2011年7月29日，環境保護部和聯合頒布了《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011），調整了火電廠大氣污染物排放濃度的限值，規定了現有火電鍋爐達到更加嚴格排放濃度限值的時限，要求現役火電廠脫硝改造工程必須于2014年7月1日前完成改造，并投入試運行。各省、市自治區根據《火電廠大氣污染物排放標準》的要求相繼提出了電力、水泥行業在期限內完成脫硝改造的通知，全國火電企業脫硝改造工作迫在眉睫。 方形多葉蝶閥是專門為通風環保除塵管道設計的。可用于通風除塵管路上作通風、調節設備之用。具有結構短、重量輕、流阻小、啟閉靈活、維修方便等特點。矩形多葉蝶閥廣泛適用于冶金、礦山、水泥、化工、發電等行業的通風除塵及環境保護。具有重量輕、流阻小、結構簡單、啟動靈 活等特點。

方形百葉蝶閥用途特點：

上海申弘閥門有限公司主營閥門有：減壓閥(氣體減壓閥,可調式減壓閥,波紋管減壓閥方形百葉蝶閥配置電動執行機構廣泛應用于建材,治金,礦山,電力等生產過程,能自動控制或手動控制調節管路中介質流量。蝶板采用百葉多軸體結構,液體均勻,啟閉力矩小,動作靈敏,性能可靠。

方形百葉蝶閥主要技術參數

方形百葉蝶閥主要外形連接尺寸

2 目前火電廠脫硝改造存在的問題 
標準要求：自2014年7月1日起，現有循環流化床火力發電鍋爐以及2003年12月31日前建成投產或通過建設項目環境影響報告書審批的火力發電鍋爐NOx排放濃度應控制在200mg/Nm3以下；其余燃煤火力發電鍋爐NOx排放濃度應控制在100mg/Nm3以下。 
目前，國內除新建設的火電廠機組設置了脫硝裝置外，現役機組基本沒有設置脫硝裝置，且國內煤粉鍋爐的氮氧化物排放濃度約400mg/Nm3，循環流化床鍋爐氮氧化物排放濃度約250mg/Nm3，不能達到《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）的排放限值要求，均需要進行脫硝改造。 熱電廠老機組煙氣脫硫脫硝改造工程再傳捷報:經過400多個日夜的奮戰，熱電廠8號鍋爐煙氣脫硫脫硝改造工程順利實現中交，進入生產準備階段。熱電廠老機組煙氣脫硫脫硝改造工程為中國石油重點環保項目，也是遼寧省環保廳重點督辦的撫順石化1號項目。此項工程通過對熱電廠2臺410噸/小時(8、9號)鍋爐煙氣排放系統進行技術改造，以滿足國家環保部新煙氣排放標準要求，實現企業發展和環境保護雙贏。工程于2014年1月21日開工，12月29日9號鍋爐點火一次成功，2015年2月6日9號鍋爐脫硫脫硝裝置完成168個小時考核，裝置運行平穩，各項指標優異。

與常規項目相比，熱電廠老機組煙氣脫硫脫硝改造工程錯綜復雜，存在工期緊、工程量大、場地空間狹小、深度交叉作業、吊裝難度大等困難。面對諸多不利因素，公司和熱電廠組織精兵強將成立項目部，科學安排，統籌調度此項工程建設。建設過程中的157次工程例會及時解決了影響工程進展的各類問題，確保了工程進度節點的實現。

3 解決方案 
根據2010年1月27日實施的《火電廠氮氧化物防治技術政策》（環發[2010]10號）規定，在役燃煤機組氮氧化物排放濃度不達標或不滿足總量控制要求的電廠，應進行低氮燃燒技術改造。對在役燃煤機組進行低氮燃燒技術改造后，其氮氧化物排放濃度仍不達標或不滿足總量控制要求時，應配置煙氣脫硝設施。目前，在火電廠運用技術成熟且適合現有鍋爐的脫硝技術主要是選擇性催化還原技術（SCR）和選擇性非催化還原技術（SNCR），燃用煙煤或褐煤且投運時間不足20年的在役機組，宜選用選擇性非催化還原技術（SNCR）或其他煙氣脫硝技術。 

4 影響脫硝改造氮氧化物排放濃度達標的主要因素 
4.1煤質對脫硝效率的影響 
由于全國各地煤質差異較大，且經常出現混燒煤的情況，當燃用低發熱量煤質時，煙氣量較大，當燃用高發熱量煤質時，煙氣量較小。如果煤質熱值低，水分大，燃燒排煙溫度高，煙氣量大，會造成脫硝效率降低。 
由于煤質變化對于SCR裝置及催化劑選用提出了更高要求。要求催化劑能夠適應不同的燃料和煙氣成分的要求。需要在脫硝反應器設計及催化劑選型上考慮不利工況，以確保脫硝后煙氣中NOx排放濃度達標。 

4.2 低氮燃燒 
目前，國內現役火電廠使用的低氮燃燒技術其煙氣排放的氮氧化物排放濃度多在450mg/Nm3左右。根據《火電廠氮氧化物防治技術政策》的要求，為了保證鍋爐煙氣大氣污染物排放能夠達標，必須行低氮燃燒技術改造，并控制鍋爐爐膛溫度在1000℃左右，確保鍋爐煙氣中氨氧化物濃度低于350mg/Nm3。 
常用的低氮燃燒技術（按照燃燒原理）有：燃燒優化技術、空氣分級燃燒技術、燃燒分級燃燒技術、煙氣再循環技術、低氮燃燒器等。由于新型的低氮燃燒器綜合了煙氣再循環、空氣分級、燃料分級等技術，脫硝效果為顯著，很容易取得50～70%的脫硝效率，在鍋爐燃用較好煤質的條件下，煙氣中氮氧化物排放濃度可控制在300mg/Nm3，甚至250mg/Nm3以下。因此，對在役火電機組的低氮燃燒器進行改造是目前火電鍋爐控制NOx生成的。當前國內煤粉鍋爐低氮燃燒改造的常用技術為：高濃縮比水平濃淡風煤粉燃燒技術、雙尺度低氮燃燒技術和潔凈煤燃燒技術。 

4.3 煙氣溫度 
鍋爐排煙氣溫度是影響NOx脫除效率的重要因素。 
選用SNCR法脫硝時，鍋爐煙氣溫度在871～1038℃范圍內，氨為還原劑時，發生反應；當溫度低于871℃時，反應不*，導致脫硝效率降低，氨的逃逸率增高，造成二次污染。SNCR也可以采用尿素為還原劑，加水配成一定濃度的溶液，直接噴入927～1093℃的煙氣中，達到與噴氨一樣的效果，但當運行控制不適當時，可能造成較多的CO排放，這是因為低溫尿素溶液噴入爐膛內的高溫氣流引起淬冷效應，造成燃燒中斷，導致CO排放濃度的增加。另外，在鍋爐過熱器前大于800℃的爐膛位置噴入低溫尿素溶液，必然會影響熾熱煤炭的繼續燃燒，引發飛灰、未燃燒碳提高的問題；當溫度低于927℃時，噴入尿素溶液，反應不*，導致脫硝效率降低。 

選用SCR法脫硝時，當煙氣溫度低于300℃時，催化劑的活性會降低，NOx的脫除效率隨之降低，NH3的逃逸率增大，SO2很容易被催化氧化成SO3，從而與還原劑NH3及煙氣中的水反應生成（NH4）2SO4和NH4HSO4。NH4HSO4粘性較高，易在230～250 ℃之間的SCR反應中生成，它在180～240℃之間呈液態，當溫度低于180℃呈固態，灰沉積于催化劑的表面，堵塞其微孔。同時（NH4）2SO4具有腐蝕性和粘性，可導致尾部煙道和設備腐蝕損壞。雖然SO3生成量有限，但其對后續設備造成的影響不可低估。為防止這一現象產生，既要嚴格控制氨逃逸量和SO2氧化率，減少（NH4）2SO4和NH4HSO4在催化層和后部空氣預熱器上的形成，又應保證SCR反應溫度應高于300℃。另一方面，溫度高于450℃時，NH3會與O2發生反應，導致煙氣中的NOx增加，同時又容易發生催化劑的熔結，微孔消失，使催化劑失效。因此，一般SCR反應溫度都控制在300～420℃。 
因此，在脫硝系統設計和運行時，選擇和控制好煙溫尤為重要。 
4.4 煙氣中飛灰 在鍋爐燃燒過程中，由于煤種變化和局部燃燒擾動，通常在上爐膛或對流受熱面形成多孔且形狀不規則的爆米花狀灰，其粒徑可達10mm。對于SCR催化劑，4mm或5mm就會造成堵塞。因此，有些工程SCR系統催化劑頂層會出現被爆米花狀灰堵塞的情況，往往導致煙氣阻力增加，催化劑性能降低，甚至可能造成SCR裝置停運。 
火電廠在煤質確定后，煤質中灰分含量的高低是確定選用何種催化劑的主要依據，當煙氣中灰分低于35g/Nm3時，可選用蜂窩式催化劑，孔徑應大于7.6mm；當煙氣中灰分較低時，可選用孔徑小于7.6mm的蜂窩式催化劑；當煙氣中灰分超過40g/Nm3時，應采用板式催化劑，以降低煙氣中粉塵顆粒對催化劑的堵塞，確保催化劑的安全運行。 
防止催化劑堵塞的主要方式為設置反應器吹灰器，以達到疏通催化劑孔洞內的積灰。目前，國內脫硝反應器吹灰方式主要有：聲波吹灰和蒸汽吹灰。根據煙氣灰分中不同物質含量的不同采用不同的吹灰方式：當煙氣灰分中堿性物質含量高時，宜采用蒸汽吹灰器；當煙氣灰分中堿性物質低時，宜采用聲波吹灰器。考慮到鍋爐燃煤的變化，脫硝反應器內可同時布置聲波吹灰器和蒸汽吹灰器，具體運行方式，可根據燃煤中灰分的變化調整。 百葉風口調節閥的風口氣流調節方向是一維的，不是水平左右就是垂直上下這兩個方向之一，但雙層百葉風口的風口氣流調節方向是二維的，具有水平左右和垂直上下兩個方向。百葉風口調節閥的風口氣流調節方向是一維的，不是水平左右就是垂直上下這兩個方向之一，但雙層百葉風口的風口氣流調節方向是二維的，具有水平左右和垂直上下兩個方向。調節擋板風門是滄州重諾近來在與國外專業公司合作的基礎上開發制造的適用于煙氣脫硫系統的0泄漏關閉擋板門，它能有效隔絕介質。完整的調節風門一般由擋板門本體，電動（或氣動）執行機構、密封空氣入口閥、風機、電加熱器、控制系統及相關管路附件組成（具體供貨范圍由供需雙方確定）。

擋板門由以下結構組成：
1、門框
2、門板
3、密封片
4、軸封裝置
5、軸承裝置
6、連桿機構
7、電動（氣動）執行機構
8、密封空氣入口閥
9、定位裝置
10、排氣、測壓管等
結構原理
1、擋板門為雙層葉片結構，每個擋板葉片四周設有不銹鋼密封片。當擋板門關閉時，在雙層葉片間注入密封空氣，以達到有效隔絕前后介質的目的。
2、擋板的啟閉靠電動（或氣動）執行器通過連桿機構來執行，連桿機構為球關節，保證轉動無空行程。
3、設有開關定位連鎖裝置及外接位行程開關，保證動作的可靠和有效預防誤操作。

四、主要技術參數和供貨范圍
1、擋板門的技術參數詳見相關合同的技術協議。
2、密封空氣基本參數：壓力大于介質壓力500Pa，溫度約100℃。
3、供貨范圍詳見相關技術協議。

五、設備安裝
1、設備按整體出廠和分段運輸出廠二種。對于分段運輸至現場的設備由我方負責現場拼焊，需方提供起吊、拼裝平臺等便利。
2、擋板門與煙道法蘭螺栓聯接。
3、設備就位應保持擋板葉片的水平和框架整體的水平（或垂直）。
4、擋板門現場安裝螺栓連接后空載帶電試轉、無誤后焊接。

六、設備的維護和保養
1、擋板門軸承在*次加注黃油后，可以不再加油，因為軸承為自潤滑軸承。
2、電動執行器應按電動執行器廠家提供的樣本要求定期加潤滑油。
3、擋板門發現異聲和其它不良現象應及時檢查，必要時可以通知我方來人處理。
4、擋板門關閉狀態時，為防誤操作應加鎖定銷，但千萬別忘在開門前把鎖定銷拔出，出廠時處于鎖定狀態（每臺兩個鎖定銷）。
5、定期檢查外接行程開關是否正常。

特點如下：
1、可調葉片，可得到不同的送風距離和不同擴散角
2、可作為送風口及回風口
3、可選鋁質或鐵質及不銹鋼制作
4、為送風口時分別與調節閥配合使用
5、為回風口時可制成可開結構、與濾網配合使用

4.5 阻力問題 
脫硝系統改造會增加鍋爐煙氣系統阻力。脫硝改造增設脫硝反應器，并調整相關煙道后增加系統阻力約1200Pa。 
根據鍋爐配置空預器的不同，脫硝改造應采用不同的空預器改造方案。根據目前國內不同鍋爐空預器改造方案，若采用管式空預器的鍋爐，可暫時不對空預器進行改造（腐蝕及堵塞程度較小）；若鍋爐采用回轉式空預器，為防止脫硝過程中產生的腐蝕及堵塞，需對空預器進行防腐改造，增加阻力約100Pa。因此，在脫硝改造時應先對現有引風機出力進行測試，以確定對引風機進行改造的范圍（如：引風機本體、電動機等），提高其壓頭，以滿足鍋爐煙氣系統正常運行的要求。 

5結論 
在鍋爐煙氣脫硝的技術改造中，對脫硝效率起關鍵作用的因素是煤質和溫度。因此在鍋爐脫硝改造前，必須取得建設單位提供的設計煤質全分析檢測報告，脫硝工藝要適用于工程已經確定的煤質條件、并考慮電廠脫硝改造實施后燃煤來源變化的可能性，從而保證鍋爐煙氣脫硝改造的順利實施。在脫硝系統運行中要嚴格控制溫度，確保達到設計脫硝效率，從而保證火電廠大氣污染物中氮氧化物能夠達標排放。 與本產品相關論文：活塞式壓縮機減壓閥