方形百葉蝶閥在電廠煙氣脫硝改造應(yīng)用

                            方形百葉蝶閥在電廠煙氣脫硝改造應(yīng)用

                                上海申弘閥門有限公司

之前介紹先導(dǎo)活塞式減壓閥在達(dá)邦化工應(yīng)用，現(xiàn)在介紹方形百葉蝶閥在電廠煙氣脫硝改造應(yīng)用根據(jù)國家對火電廠大氣污染物排放濃度要求，需要對國內(nèi)現(xiàn)役火電機(jī)組進(jìn)行脫硝改造以滿足排放限值要求。本文分析了國內(nèi)現(xiàn)有火電機(jī)組煙氣中氮氧化物排放的現(xiàn)狀，同時(shí)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(guī)格、數(shù)量、價(jià)格.      

1 方形百葉蝶閥在電廠煙氣脫硝改造應(yīng)用前言 
2011年7月29日，環(huán)境保護(hù)部和聯(lián)合頒布了《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011），調(diào)整了火電廠大氣污染物排放濃度的限值，規(guī)定了現(xiàn)有火電鍋爐達(dá)到更加嚴(yán)格排放濃度限值的時(shí)限，要求現(xiàn)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(yùn)行。各省、市自治區(qū)根據(jù)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求相繼提出了電力、水泥行業(yè)在期限內(nèi)完成脫硝改造的通知，全國火電企業(yè)脫硝改造工作迫在眉睫。 方形多葉蝶閥是專門為通風(fēng)環(huán)保除塵管道設(shè)計(jì)的?？捎糜谕L(fēng)除塵管路上作通風(fēng)、調(diào)節(jié)設(shè)備之用。具有結(jié)構(gòu)短、重量輕、流阻小、啟閉靈活、維修方便等特點(diǎn)。矩形多葉蝶閥廣泛適用于冶金、礦山、水泥、化工、發(fā)電等行業(yè)的通風(fēng)除塵及環(huán)境保護(hù)。具有重量輕、流阻小、結(jié)構(gòu)簡單、啟動(dòng)靈 活等特點(diǎn)。

方形百葉蝶閥用途特點(diǎn)：

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(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥方形百葉蝶閥配置電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛應(yīng)用于建材,治金,礦山,電力等生產(chǎn)過程,能自動(dòng)控制或手動(dòng)控制調(diào)節(jié)管路中介質(zhì)流量。蝶板采用百葉多軸體結(jié)構(gòu),液體均勻,啟閉力矩小,動(dòng)作靈敏,性能可靠。

方形百葉蝶閥主要技術(shù)參數(shù)

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(biāo)準(zhǔn)要求：自2014年7月1日起，現(xiàn)有循環(huán)流化床火力發(fā)電鍋爐以及2003年12月31日前建成投產(chǎn)或通過建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境影響報(bào)告書審批的火力發(fā)電鍋爐NOx排放濃度應(yīng)控制在200mg/Nm3以下；其余燃煤火力發(fā)電鍋爐NOx排放濃度應(yīng)控制在100mg/Nm3以下。 
目前，國內(nèi)除新建設(shè)的火電廠機(jī)組設(shè)置了脫硝裝置外，現(xiàn)役機(jī)組基本沒有設(shè)置脫硝裝置，且國內(nèi)煤粉鍋爐的氮氧化物排放濃度約400mg/Nm3，循環(huán)流化床鍋爐氮氧化物排放濃度約250mg/Nm3，不能達(dá)到《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）的排放限值要求，均需要進(jìn)行脫硝改造。 熱電廠老機(jī)組煙氣脫硫脫硝改造工程再傳捷報(bào):經(jīng)過400多個(gè)日夜的奮戰(zhàn)，熱電廠8號鍋爐煙氣脫硫脫硝改造工程順利實(shí)現(xiàn)中交，進(jìn)入生產(chǎn)準(zhǔn)備階段。熱電廠老機(jī)組煙氣脫硫脫硝改造工程為中國石油重點(diǎn)環(huán)保項(xiàng)目，也是遼寧省環(huán)保廳重點(diǎn)督辦的撫順石化1號項(xiàng)目。此項(xiàng)工程通過對熱電廠2臺(tái)410噸/小時(shí)(8、9號)鍋爐煙氣排放系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，以滿足國家環(huán)保部新煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)要求，實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)雙贏。工程于2014年1月21日開工，12月29日9號鍋爐點(diǎn)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(gè)小時(shí)考核，裝置運(yùn)行平穩(wěn)，各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)異。

與常規(guī)項(xiàng)目相比，熱電廠老機(jī)組煙氣脫硫脫硝改造工程錯(cuò)綜復(fù)雜，存在工期緊、工程量大、場地空間狹小、深度交叉作業(yè)、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(qiáng)將成立項(xiàng)目部，科學(xué)安排，統(tǒng)籌調(diào)度此項(xiàng)工程建設(shè)。建設(shè)過程中的157次工程例會(huì)及時(shí)解決了影響工程進(jìn)展的各類問題，確保了工程進(jìn)度節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。

3 解決方案 
根據(jù)2010年1月27日實(shí)施的《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》（環(huán)發(fā)[2010]10號）規(guī)定，在役燃煤機(jī)組氮氧化物排放濃度不達(dá)標(biāo)或不滿足總量控制要求的電廠，應(yīng)進(jìn)行低氮燃燒技術(shù)改造。對在役燃煤機(jī)組進(jìn)行低氮燃燒技術(shù)改造后，其氮氧化物排放濃度仍不達(dá)標(biāo)或不滿足總量控制要求時(shí)，應(yīng)配置煙氣脫硝設(shè)施。目前，在火電廠運(yùn)用技術(shù)成熟且適合現(xiàn)有鍋爐的脫硝技術(shù)主要是選擇性催化還原技術(shù)（SCR）和選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR），燃用煙煤或褐煤且投運(yùn)時(shí)間不足20年的在役機(jī)組，宜選用選擇性非催化還原技術(shù)（SNCR）或其他煙氣脫硝技術(shù)。 

4 影響脫硝改造氮氧化物排放濃度達(dá)標(biāo)的主要因素 
4.1煤質(zhì)對脫硝效率的影響 
由于全國各地煤質(zhì)差異較大，且經(jīng)常出現(xiàn)混燒煤的情況，當(dāng)燃用低發(fā)熱量煤質(zhì)時(shí)，煙氣量較大，當(dāng)燃用高發(fā)熱量煤質(zhì)時(shí)，煙氣量較小。如果煤質(zhì)熱值低，水分大，燃燒排煙溫度高，煙氣量大，會(huì)造成脫硝效率降低。 
由于煤質(zhì)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(yīng)不同的燃料和煙氣成分的要求。需要在脫硝反應(yīng)器設(shè)計(jì)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(dá)標(biāo)。 

4.2 低氮燃燒 
目前，國內(nèi)現(xiàn)役火電廠使用的低氮燃燒技術(shù)其煙氣排放的氮氧化物排放濃度多在450mg/Nm3左右。根據(jù)《火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策》的要求，為了保證鍋爐煙氣大氣污染物排放能夠達(dá)標(biāo)，必須行低氮燃燒技術(shù)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(shù)（按照燃燒原理）有：燃燒優(yōu)化技術(shù)、空氣分級燃燒技術(shù)、燃燒分級燃燒技術(shù)、煙氣再循環(huán)技術(shù)、低氮燃燒器等。由于新型的低氮燃燒器綜合了煙氣再循環(huán)、空氣分級、燃料分級等技術(shù)，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(zhì)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(jī)組的低氮燃燒器進(jìn)行改造是目前火電鍋爐控制NOx生成的。當(dāng)前國內(nèi)煤粉鍋爐低氮燃燒改造的常用技術(shù)為：高濃縮比水平濃淡風(fēng)煤粉燃燒技術(shù)、雙尺度低氮燃燒技術(shù)和潔凈煤燃燒技術(shù)。 

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(shí)，鍋爐煙氣溫度在871～1038℃范圍內(nèi)，氨為還原劑時(shí)，發(fā)生反應(yīng)；當(dāng)溫度低于871℃時(shí)，反應(yīng)不*，導(dǎo)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(dá)到與噴氨一樣的效果，但當(dāng)運(yùn)行控制不適當(dāng)時(shí)，可能造成較多的CO排放，這是因?yàn)榈蜏啬蛩厝芤簢娙霠t膛內(nèi)的高溫氣流引起淬冷效應(yīng)，造成燃燒中斷，導(dǎo)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(huì)影響熾熱煤炭的繼續(xù)燃燒，引發(fā)飛灰、未燃燒碳提高的問題；當(dāng)溫度低于927℃時(shí)，噴入尿素溶液，反應(yīng)不*，導(dǎo)致脫硝效率降低。 

選用SCR法脫硝時(shí)，當(dāng)煙氣溫度低于300℃時(shí)，催化劑的活性會(huì)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(yīng)生成（NH4）2SO4和NH4HSO4。NH4HSO4粘性較高，易在230～250 ℃之間的SCR反應(yīng)中生成，它在180～240℃之間呈液態(tài)，當(dāng)溫度低于180℃呈固態(tài)，灰沉積于催化劑的表面，堵塞其微孔。同時(shí)（NH4）2SO4具有腐蝕性和粘性，可導(dǎo)致尾部煙道和設(shè)備腐蝕損壞。雖然SO3生成量有限，但其對后續(xù)設(shè)備造成的影響不可低估。為防止這一現(xiàn)象產(chǎn)生，既要嚴(yán)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(yù)熱器上的形成，又應(yīng)保證SCR反應(yīng)溫度應(yīng)高于300℃。另一方面，溫度高于450℃時(shí)，NH3會(huì)與O2發(fā)生反應(yīng)，導(dǎo)致煙氣中的NOx增加，同時(shí)又容易發(fā)生催化劑的熔結(jié)，微孔消失，使催化劑失效。因此，一般SCR反應(yīng)溫度都控制在300～420℃。 
因此，在脫硝系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)，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(dòng)，通常在上爐膛或?qū)α魇軣崦嫘纬啥嗫浊倚螤畈灰?guī)則的爆米花狀灰，其粒徑可達(dá)10mm。對于SCR催化劑，4mm或5mm就會(huì)造成堵塞。因此，有些工程SCR系統(tǒng)催化劑頂層會(huì)出現(xiàn)被爆米花狀灰堵塞的情況，往往導(dǎo)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(yùn)。 
火電廠在煤質(zhì)確定后，煤質(zhì)中灰分含量的高低是確定選用何種催化劑的主要依據(jù)，當(dāng)煙氣中灰分低于35g/Nm3時(shí)，可選用蜂窩式催化劑，孔徑應(yīng)大于7.6mm；當(dāng)煙氣中灰分較低時(shí)，可選用孔徑小于7.6mm的蜂窩式催化劑；當(dāng)煙氣中灰分超過40g/Nm3時(shí)，應(yīng)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(yùn)行。 
防止催化劑堵塞的主要方式為設(shè)置反應(yīng)器吹灰器，以達(dá)到疏通催化劑孔洞內(nèi)的積灰。目前，國內(nèi)脫硝反應(yīng)器吹灰方式主要有：聲波吹灰和蒸汽吹灰。根據(jù)煙氣灰分中不同物質(zhì)含量的不同采用不同的吹灰方式：當(dāng)煙氣灰分中堿性物質(zhì)含量高時(shí)，宜采用蒸汽吹灰器；當(dāng)煙氣灰分中堿性物質(zhì)低時(shí)，宜采用聲波吹灰器?？紤]到鍋爐燃煤的變化，脫硝反應(yīng)器內(nèi)可同時(shí)布置聲波吹灰器和蒸汽吹灰器，具體運(yùn)行方式，可根據(jù)燃煤中灰分的變化調(diào)整。 百葉風(fēng)口調(diào)節(jié)閥的風(fēng)口氣流調(diào)節(jié)方向是一維的，不是水平左右就是垂直上下這兩個(gè)方向之一，但雙層百葉風(fēng)口的風(fēng)口氣流調(diào)節(jié)方向是二維的，具有水平左右和垂直上下兩個(gè)方向。百葉風(fēng)口調(diào)節(jié)閥的風(fēng)口氣流調(diào)節(jié)方向是一維的，不是水平左右就是垂直上下這兩個(gè)方向之一，但雙層百葉風(fēng)口的風(fēng)口氣流調(diào)節(jié)方向是二維的，具有水平左右和垂直上下兩個(gè)方向。調(diào)節(jié)擋板風(fēng)門是滄州重諾近來在與國外專業(yè)公司合作的基礎(chǔ)上開發(fā)制造的適用于煙氣脫硫系統(tǒng)的0泄漏關(guān)閉擋板門，它能有效隔絕介質(zhì)。完整的調(diào)節(jié)風(fēng)門一般由擋板門本體，電動(dòng)（或氣動(dòng)）執(zhí)行機(jī)構(gòu)、密封空氣入口閥、風(fēng)機(jī)、電加熱器、控制系統(tǒng)及相關(guān)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(jié)構(gòu)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(jī)構(gòu)
7、電動(dòng)（氣動(dòng)）執(zhí)行機(jī)構(gòu)
8、密封空氣入口閥
9、定位裝置
10、排氣、測壓管等
結(jié)構(gòu)原理
1、擋板門為雙層葉片結(jié)構(gòu)，每個(gè)擋板葉片四周設(shè)有不銹鋼密封片。當(dāng)擋板門關(guān)閉時(shí)，在雙層葉片間注入密封空氣，以達(dá)到有效隔絕前后介質(zhì)的目的。
2、擋板的啟閉靠電動(dòng)（或氣動(dòng)）執(zhí)行器通過連桿機(jī)構(gòu)來執(zhí)行，連桿機(jī)構(gòu)為球關(guān)節(jié)，保證轉(zhuǎn)動(dòng)無空行程。
3、設(shè)有開關(guān)定位連鎖裝置及外接位行程開關(guān)，保證動(dòng)作的可靠和有效預(yù)防誤操作。

四、主要技術(shù)參數(shù)和供貨范圍
1、擋板門的技術(shù)參數(shù)詳見相關(guān)合同的技術(shù)協(xié)議。
2、密封空氣基本參數(shù)：壓力大于介質(zhì)壓力500Pa，溫度約100℃。
3、供貨范圍詳見相關(guān)技術(shù)協(xié)議。

五、設(shè)備安裝
1、設(shè)備按整體出廠和分段運(yùn)輸出廠二種。對于分段運(yùn)輸至現(xiàn)場的設(shè)備由我方負(fù)責(zé)現(xiàn)場拼焊，需方提供起吊、拼裝平臺(tái)等便利。
2、擋板門與煙道法蘭螺栓聯(lián)接。
3、設(shè)備就位應(yīng)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(xiàn)場安裝螺栓連接后空載帶電試轉(zhuǎn)、無誤后焊接。

六、設(shè)備的維護(hù)和保養(yǎng)
1、擋板門軸承在*次加注黃油后，可以不再加油，因?yàn)檩S承為自潤滑軸承。
2、電動(dòng)執(zhí)行器應(yīng)按電動(dòng)執(zhí)行器廠家提供的樣本要求定期加潤滑油。
3、擋板門發(fā)現(xiàn)異聲和其它不良現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)檢查，必要時(shí)可以通知我方來人處理。
4、擋板門關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，為防誤操作應(yīng)加鎖定銷，但千萬別忘在開門前把鎖定銷拔出，出廠時(shí)處于鎖定狀態(tài)（每臺(tái)兩個(gè)鎖定銷）。
5、定期檢查外接行程開關(guān)是否正常。

特點(diǎn)如下：
1、可調(diào)葉片，可得到不同的送風(fēng)距離和不同擴(kuò)散角
2、可作為送風(fēng)口及回風(fēng)口
3、可選鋁質(zhì)或鐵質(zhì)及不銹鋼制作
4、為送風(fēng)口時(shí)分別與調(diào)節(jié)閥配合使用
5、為回風(fēng)口時(shí)可制成可開結(jié)構(gòu)、與濾網(wǎng)配合使用

4.5 阻力問題 
脫硝系統(tǒng)改造會(huì)增加鍋爐煙氣系統(tǒng)阻力。脫硝改造增設(shè)脫硝反應(yīng)器，并調(diào)整相關(guān)煙道后增加系統(tǒng)阻力約1200Pa。 
根據(jù)鍋爐配置空預(yù)器的不同，脫硝改造應(yīng)采用不同的空預(yù)器改造方案。根據(jù)目前國內(nèi)不同鍋爐空預(yù)器改造方案，若采用管式空預(yù)器的鍋爐，可暫時(shí)不對空預(yù)器進(jìn)行改造（腐蝕及堵塞程度較小）；若鍋爐采用回轉(zhuǎn)式空預(yù)器，為防止脫硝過程中產(chǎn)生的腐蝕及堵塞，需對空預(yù)器進(jìn)行防腐改造，增加阻力約100Pa。因此，在脫硝改造時(shí)應(yīng)先對現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)出力進(jìn)行測試，以確定對引風(fēng)機(jī)進(jìn)行改造的范圍（如：引風(fēng)機(jī)本體、電動(dòng)機(jī)等），提高其壓頭，以滿足鍋爐煙氣系統(tǒng)正常運(yùn)行的要求。 

5結(jié)論 
在鍋爐煙氣脫硝的技術(shù)改造中，對脫硝效率起關(guān)鍵作用的因素是煤質(zhì)和溫度。因此在鍋爐脫硝改造前，必須取得建設(shè)單位提供的設(shè)計(jì)煤質(zhì)全分析檢測報(bào)告，脫硝工藝要適用于工程已經(jīng)確定的煤質(zhì)條件、并考慮電廠脫硝改造實(shí)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(shí)施。在脫硝系統(tǒng)運(yùn)行中要嚴(yán)格控制溫度，確保達(dá)到設(shè)計(jì)脫硝效率，從而保證火電廠大氣污染物中氮氧化物能夠達(dá)標(biāo)排放。 與本產(chǎn)品相關(guān)論文：活塞式壓縮機(jī)減壓閥