可再生能源电厂环保控制的影响因素及技术探索

颜利湾

梧州康恒再生能源有限公司 广西 梧州 543004

国家对可再生能源电厂环保要求日趋严格,氮氧化物、粉尘则是电厂环保控制的关键点,既有内部因素也有外部因素,然而影响因素点又极为广泛,通过分析研究查找出主要影响因素并采取有效的技术手段控制,对实现可再生能源电厂环保控制有重要意义。

1 内部主要影响因素

1.1 氧量因素 氮氧化物的生成主要原因是空气中的氮气和氧气在一定温度下生成的即"热力型"。氮氧化物与过量空气系数是正相关的关系,在关系斜线中当温度一定且过剩空气系数为某一数值时,氮氧化物达到峰值,其它温度亦满足此规律。过剩空气系数微小的变化就可以引起氮氧化物浓度较大的变化。因此,在燃烧的配风上实现最小流化风量是最优的选择。

1.2 温度影响 氮氧化物浓度与炉温是正相关的关系,在关系斜线中当温度在1540℃且氧量不变情况下,氮氧化物浓度随炉温的升高而迅速增加。氮氧化物的生成温度一般大于900℃,在低于800℃环境时可有效的抑制氮氧化物的生成。生物质炉温基本在930℃内,因此控制好温度就能有效抑制氮氧化物的生成。

1.3 烟气流速 烟气流速也是氮氧化物和粉尘量的主要影响因素,在高温段保证氮氧化物在炉内可停留2S以上,但是在低温段『200～400』℃的区间内则应减少其停留时间,原因是低温会造成再合成。加大引风量一方面会增加烟气流速,但同时也易使尾部烟道中漏入的冷空气中夹带更多的氧,造成氮氧化物和粉尘的折算值变大,因此需要采取一定的技术控制烟气流速。

2 外部主要影响因素

2.1 燃料品质、规格、掺配因素 不同品质、不同水分的燃料对应的热值相差较大,一个水分点对应的变化热值是50大卡,直接或间接影响着炉子的运行工况。燃料的破碎、掺配和储存也影响炉子效率,人工掺配无法保证均匀性,经过机械破碎后的燃料水分可以降低『2～3』个百分点；燃料堆放充分发酵后,水分还可以降低『2～3』个点,但是堆放太久容易造成燃料碳化和引起自燃。

2.2 氨水投放因素 氨水投放可以有效去除烟气中氮氧化物,但投放地点选择、脱硝温度、氨枪雾化效果直接影响脱硝效率,需要采取有效的技术控制。

2.3 操作技能因素 氮氧化物的控制要求参数稳定,操盘讲究的是"悟",尽量做到微调、少调。对操作人员的技能要求较高,操作员是否会判断炉内的燃烧工况,控制好料层厚度直接影响到氮氧化物生成量。

2.4 突发故障因素 氮氧化物和粉尘超标的很大一部分因素是遇到突发故障。上料系统故障、堵料、蛟龙故障、大料仓架桥、辅机故障等均易造成氮氧化物超标。而压缩空气带油、布袋除尘器内布袋糊袋或穿孔、喷吹电磁阀故障、输灰系统故障、灰斗内积灰太多等,又容易造成粉尘值偏高。

3 环保控制的技术措施探索

3.1 氮氧化物控制的主要技术措施

3.1.1 严格控制入炉燃料品质。通过采购控制保证高热值低水分的燃料入厂；通过混合破碎取代人工掺配；粒径大小控制在『2～4』厘米之间为最佳；调整入炉燃料的最佳配比,并做到掺配均匀。燃料不成团、给料稳定,床温稳定,氮氧化物自然就较好控制。燃料按干料不超6个月、湿料不超3个月分开堆放,采用适时轮库方式较为经济和安全。

3.1.2 科学控制参数。根据氧量、温度、烟气流速因素影响,分别采取料层差压、床温控制、水平烟道温度、氧量控制等参数控制的综合技术手段。增设烟气再循环风机,让烟气中的氮氧化物重新回到炉内反应；水平烟道温度控制在『760～810』℃之间,既可以避免屏过、高过超温,又可以满足生物质炉SNCR脱硝技术中需要的脱硝温度；尾部烟道加强保温与防腐,减少漏风量,同时采取有效降低空气预热器段低温腐蚀的技术措施。

3.1.3 提高氨水投放效率。选择高温度点投放,一般选择在燃烧室出口或水平烟道处,借助压缩空气将稀释后的氨水均匀喷洒至烟道内,使其与烟气充分混合,最大效率发挥去除烟气中氮氧化物作用。烟气中夹杂较多粉尘,易造成氨枪的堵塞影响雾化。低压力易造成氨泵汽蚀,因此必须保证喷枪出口压力在设计值范围内。

3.1.4 加强操作人员的专业技能培训、经验推广。以课件、视频、现场教学、经验交流等多种形式有针对性地开展操作人员的技能培训,编制标准化操作流程,开展成熟经验推广和课题功关,切实整体提高人员操作技能水平。

3.1.5 加强突发故障防范。按照预防为主、规范日常维护原则防范设备突发故障,对破碎机筛网、飞刀做好定期维护保养,对蛟龙叶片防磨瓦等有计划地定期更换。当烟道积灰影响烟气流量时,应加强尾部吹灰措施进行防范。

3.2 粉尘控制的技术措施

3.2.1 加强除尘设备维护,降低突发故障影响。除尘器本体做好防水、防腐,防止箱体腐蚀漏风；每次停炉检修时,检查喷吹管是否脱落、腐蚀；检查提升阀是否关得严密,密封胶是否老化；保证输灰系统的顺畅、连续,避免灰斗料位过高。

3.2.2 加强设备监测,问题及时处理。加强监测压缩空气系统气水分离效果,对储气罐定期排水,并防止压缩空气带油,以保证探头探测正常。在线检测设备和定期维护,环保参数定期进行比对分析。关注除尘效果,及时更换除尘新布袋。

4 结束语

本文针对影响可再生能源电厂环境控制因素进行深度剖析,研究探索针对氧量、炉温、烟气流速等内因,以及针对燃料品质、投放氨水、人员操作、防控突发故障等外因的主要技术控制措施,可以大幅降低环控过程中氮氧化物以及粉尘的生成,为可再生能源电厂在生产过程中减少氮氧化物和粉尘排放做出了贡献。