導(dǎo)讀：鍋爐在長期使用運行時會產(chǎn)生水垢，如對小型鍋爐軟化水設(shè)備不進行維護、保養(yǎng)措施，會導(dǎo)致水垢變硬，影響設(shè)備的使用壽命。小型鍋爐軟化水設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，使用、維護、保養(yǎng)各項措施非常靈活等優(yōu)勢備受使用者的喜愛。但是，相對大型鍋爐軟化水設(shè)備，小型鍋爐軟化水設(shè)備產(chǎn)生水垢不好處理，萊特萊德考慮到這方面，經(jīng)過長期研究、設(shè)計，生產(chǎn)出工作效率高、使用壽命長的設(shè)備，以下是設(shè)備選型的一些指南。
小型鍋爐軟化水設(shè)備是采用陽樹脂對原水進行軟化，讓陽樹脂吸附水中的鈣鎂離子(水垢的主要成分便是鈣鎂離子)，降低水的硬度，此種陽樹脂能進行智能化再生，以循環(huán)使用。
小型軟化水設(shè)備由樹脂罐、鹽罐、控制器組成，安裝了進口控制閥和多路閥，實現(xiàn)程序控制運行，自動再生。
采用虹吸原理吸鹽，自動注水化鹽，配比濃度無需鹽泵、溶鹽器等附屬設(shè)備，屬于先進的軟化除鹽設(shè)備。
小型鍋爐軟化水設(shè)備的選型方法是
1、用戶如果需要24小時連續(xù)產(chǎn)水，可根據(jù)用水時間選擇交替再生，一備一用。
2、根據(jù)原水水質(zhì)的不同，比如自來水、地下水、井水，用戶可以選用不同的配置方法。
一級可配置多介質(zhì)過濾器，用于去除水中的泥沙、鐵銹、膠體及懸浮物。
二級可配置活性碳過濾器，用于去除水中的色素、異味、生化有機物，降低水中的余氯值及農(nóng)藥污染。
三級配置軟化水設(shè)備。
3、設(shè)備分為時間控制型和流量控制型，采用兩個樹脂罐和兩個鹽罐，用戶可以根據(jù)需要選擇使用。
這個問題正在處理中：技術(shù)丨如何降低脫硝運行成本？答案在這里看過來！
“ 分析SCR脫硝監(jiān)控系統(tǒng)存在的主要問題，論述NOX檢測儀表可靠性、噴氨自動控制系統(tǒng)性能指標對還原劑用量、氨逃逸率、脫硝運行成本的影響，提出改進措施，增加NOX儀表取樣煙氣凈化裝置，增加催化劑在線檢測和噴氨優(yōu)化控制系統(tǒng)，提高監(jiān)控系統(tǒng)可靠性，解決NOX儀表取樣裝置容易積灰、噴氨自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)不穩(wěn)定、氨逃逸率不可控、脫硝還原劑用量大等問題。”
SCR脫硝系統(tǒng)利用液氨或尿素作為還原劑，在催化劑的作用下將煙氣中的部分NOX還原成無害的H2O和N2。脫硝監(jiān)控系統(tǒng)主要包括還原劑流量測量、煙氣NOX濃度測量、還原劑噴射控制系統(tǒng)等。
測量儀表的準確性和可靠性是脫硝系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)，還原劑噴射控制系統(tǒng)的性能，對自動投入率、NOX指標控制、還原劑用量、氨逃逸率等有重大影響。
1、目前SCR脫硝監(jiān)控系統(tǒng)存在的主要缺陷及其危害
1.1、NOX儀表取樣回路容易積灰脫硝煙氣NOX儀表取樣點位于除塵器前的煙道，煙氣含灰量大，常規(guī)的煙塵過濾方法是采用微孔過濾器(如：陶瓷濾芯)、配置常溫反吹氣源，微孔過濾器內(nèi)的小孔易被堵塞，反吹氣源只能吹掉部分煙塵，同時，反吹時間長(達幾十秒至數(shù)分鐘)、反吹氣源溫度低，附著在過濾器上的部分煙塵遇低溫氣體易結(jié)塊而不易吹落，過濾器的過氣能力逐漸下降，需由人工定期拆除過濾器進行徹底清理，影響脫硝煙氣CEMS的連續(xù)運行和脫硝噴氨自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的自動投入率，增加了人員的勞動強度，影響脫硝系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，有時導(dǎo)致氮氧化物的超標排放。1.2部分電廠NOX儀表取樣點代表性差部分電廠NOX儀表只有一個取樣點，不能代表煙道內(nèi)煙氣的整體情況，導(dǎo)致反應(yīng)器出口NOX與脫硫吸收塔后的NOX數(shù)據(jù)不一致;部分抽取式NOX儀表雖然設(shè)計了多個取樣點，由于取樣點處煙氣流速不同導(dǎo)致的靜壓力不同，進入NOX儀表的煙氣量也不同，并沒有達到測量煙道中煙氣平均NOX濃度的效果。1.3無催化劑性能在線性能檢測手段催化劑的性能變化影響脫硝效率，運行1-2年后，部分催化劑脫除NOX的能力就開始明顯下降，直到氨逃逸逐漸增大，最終導(dǎo)致空預(yù)器堵塞差壓升高，增加引風機電耗。而拆除催化劑進行檢測需停止鍋爐運行，影響生產(chǎn)，不可能經(jīng)常進行。1.4噴氨自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制策略落后目前脫硝噴氨自動調(diào)控系統(tǒng)一般采用鍋爐負荷或煙氣流量等參數(shù)經(jīng)計算轉(zhuǎn)換為噴氨自動調(diào)控系統(tǒng)的前饋調(diào)節(jié)指令，配合PID調(diào)節(jié)器控制噴氨量。
鍋爐燃燒工況較穩(wěn)定時，調(diào)節(jié)效果還可以，但當制粉系統(tǒng)啟停、機組負荷變化較快時，噴氨量往往與實際需要不匹配，造成反應(yīng)器出口NOX大幅波動，導(dǎo)致NOX排放超標或氨逃逸的發(fā)生。
運行人員為了避免NOX排放超標，經(jīng)常手動開大噴氨調(diào)節(jié)閥，一方面造成還原劑的過量使用，同時，還易造成氨逃逸的發(fā)生。
2、SCR脫硝監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化措施
2.1加裝NOX儀表煙氣取樣除塵凈化裝置在煙氣進入NOX儀表取樣探頭前，先由除塵凈化裝置進行除塵，使煙氣中的含塵量大幅度降低。
圖1為采用硬式表面過濾器的煙氣除塵凈化裝置。圖中，1、過濾箱，2、硬式表面過濾器，3、密封片，4、壓板，5、花板，6、原煙室，7、凈煙室，8、脫硝煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)取樣探頭，9、差壓檢測儀，10、脈沖控制儀，11、電磁脈沖閥，12、噴吹管，13、文氏管，14、差壓檢測儀正壓側(cè)取樣管，15、防堵取樣裝置，16、差壓檢測儀負壓側(cè)取樣管，17、電加熱器，18、原煙室底部出口,19、煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的定時反吹指令信號，20、原煙氣取樣管1，21、原煙氣取樣管2，22、原煙氣取樣管3。過濾箱內(nèi)設(shè)有硬式表面過濾器，如：太棉高溫氣體過濾器，可耐溫1000℃以上。
硬式表面過濾器外表面與過濾箱合圍成原煙室，內(nèi)表面與過濾箱、花板合圍成凈煙室，凈煙室與脫硝煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)取樣探頭相連通，原煙氣經(jīng)硬式表面過濾器除塵后進入凈煙室，經(jīng)凈煙室進入脫硝煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)取樣探頭，差壓檢測儀、脈沖控制儀、電磁脈沖閥、噴吹管和文氏管組成反吹氣源控制系統(tǒng)，差壓檢測儀的正壓側(cè)取樣管經(jīng)防堵取樣裝置連接原煙室，負壓側(cè)取樣管連接凈煙室，差壓檢測儀根據(jù)原煙室和凈煙室之間的差壓升高情況生成反吹指令信號送至脈沖控制儀，脈沖控制儀控制電磁脈沖閥使之打開，反吹氣源經(jīng)噴吹管和文氏管對硬式表面過濾器進行反吹。反吹氣源先經(jīng)過熱器加熱后再吹入過濾箱。
2.2、NOX儀表多點取樣并設(shè)置取樣煙氣旁路煙道圖1中，進入原煙室的原煙氣，取自脫硝系統(tǒng)煙道的多個取樣點，如：3個。來自原煙氣取樣管20、21、22的三股煙氣匯合后進入原煙室，少量煙氣經(jīng)硬式表面過濾器進入凈煙室，其余煙氣經(jīng)原煙室底部出口，進入鍋爐空預(yù)器出口煙道或引風機入口煙道，以便在負壓作用下保持煙氣持續(xù)流動。
硬式表面過濾器垂直放置，過濾器反吹時可使灰塵落下由原煙室底部出口進入煙道被流動的煙氣帶離。
2.3增加催化劑性能在線檢測及噴氨優(yōu)化控制系統(tǒng)
如圖2所示，為催化劑在線檢測和噴氨優(yōu)化控制方法流程圖：步驟S11、新催化劑安裝調(diào)試功能正常后，SCR脫硝反應(yīng)系統(tǒng)運行期間，在反應(yīng)器入口和出口煙氣NOx和氧量儀表、煙氣流量儀表及NH3流量儀表處于正常檢測狀態(tài)下，試驗不同氧量下一段時間內(nèi)脫除的NOx和消耗的氨的用量，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，其中，脫除的NOx質(zhì)量為SCR反應(yīng)器入口NOx濃度值減去出口NOx濃度值得到的差值與煙氣流量的乘積。
步驟S12、以實驗數(shù)據(jù)中的一段時間內(nèi)反應(yīng)器入口煙氣的平均含氧量為橫坐標，以噴入反應(yīng)器的NH3質(zhì)量與已脫除的NOx質(zhì)量的比值為縱坐標，繪制分段擬合直線。
步驟S13、在脫硝反應(yīng)系統(tǒng)運行期間，由分散控制系統(tǒng)根據(jù)反應(yīng)器入口煙氣含氧量值對應(yīng)的分段擬合直線的橫坐標值，自動查找對應(yīng)的直線段的斜率和偏移量，計算得到對應(yīng)的縱坐標值，將此縱坐標值與已反應(yīng)NOx質(zhì)量相乘，得到該工況下應(yīng)噴入的NH3質(zhì)量，即理論噴氨量。
步驟S14、在鍋爐燃燒穩(wěn)定、測量儀表正常情況下，分別累加理論噴氨量和實際噴氨量;
步驟S15、定期計算累加的理論噴氨量和實際噴氨量在一個時間段內(nèi)的比值k;將新催化劑剛投入運行時的比值作為初始值k0，將k偏離k0的程度作為催化劑性能指標進行統(tǒng)計分析。
步驟S16、將反應(yīng)器入口NOx濃度值減去出口NOx濃度設(shè)定目標值得到的差值與煙氣流量相乘，得到當前時刻欲反應(yīng)的NOx質(zhì)量。
步驟S17、根據(jù)當前時刻反應(yīng)器入口煙氣含氧量值對應(yīng)的分段擬合直線的橫坐標值，查找對應(yīng)的直線段的斜率和偏移量，計算得到對應(yīng)的縱坐標值，將此縱坐標值與步驟S16計算得到的當前時刻欲反應(yīng)的NOx質(zhì)量相乘，得到與反應(yīng)器入口煙氣含氧量、煙氣流量、煙氣中NOx濃度值及反應(yīng)器出口煙氣NOx濃度目標設(shè)定值相匹配的理論需求噴氨量。
步驟S18、將理論需求噴氨量除以最近一次計算得到的理論噴氨量累加值和實際噴氨量累加值的比值k，商作為噴氨自動調(diào)控系統(tǒng)的前饋調(diào)節(jié)指令，送至自動調(diào)控系統(tǒng)。
步驟S19、將理論需求噴氨量乘以系數(shù)k1(k1大于1)作為實際噴氨量過大的報警值。
步驟S20、將理論需求噴氨量乘以系數(shù)k2(k2大于k1)作為實際噴氨量過大的保護值。
3.1、NOX儀表運行可靠、測量準確、運行穩(wěn)定采用耐高溫煙氣的硬式表面過濾器對脫硝煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)的取樣煙氣進行除塵凈化，采用加熱后的反吹氣源對過濾器進行反吹，一次反吹即可將附著在過濾器表面的灰塵吹落，除塵效果好;反吹時間短至0.15秒至0.3秒，過濾器不易堵塞，可靠性高，不需人工清理過濾器，使脫硝煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行，有利于脫硝噴氨自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)在自動方式下運行。
NOX儀表的多點取樣以及取樣煙氣混合后流入空預(yù)器出口后的煙道，保持了煙氣的流動，解決了單純的多點取樣煙氣流速慢、測量滯后的問題，提高NOX測量準確性的同時，縮短脫硝噴氨自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的響應(yīng)時間。
3.2增加催化劑在線檢測及噴氨優(yōu)化控制系統(tǒng)后的效果剔除測量儀表故障等不正常工況，精確統(tǒng)計耗氨量和脫硝效率，實時掌握催化劑老化情況，為電廠管理者確定停機檢測催化劑提供了依據(jù)。
理論需求噴氨量是一個與催化劑性能、反應(yīng)器入口和出口煙氣NOX濃度、煙氣流量、煙氣含氧量、還原劑用量等相關(guān)的變量，通過實驗驗證并每隔一段時間進行自動更新，由此作為噴氨自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的前饋指令，可以使噴氨量與實際需要相匹配，同時具有噴氨量過大報警和保護功能，防止氨逃逸及空預(yù)器堵塞、引風機電耗增加等后果，提高了機組運行安全性和經(jīng)濟性。
由于噴氨自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠，運行人員敢于將NOX設(shè)定值貼近環(huán)保排放限值，最大程度節(jié)約噴氨量，降低脫硝運行成本;同時，自動投入率高，降低運行人員勞動強度。
定期計算理論噴氨量和實際噴氨量的偏差改進控制策略，自動適應(yīng)工況變化，相當于具備“學習”功能;對于尿素水解溶液制配時濃度容易變化的情況，優(yōu)化控制程序可減小“學習”周期，最短一個小時內(nèi)自動改進控制策略，使噴氨量自動適應(yīng)尿素溶液濃度的變化。
圖3是某廠投入噴氨優(yōu)化控制系統(tǒng)后的24小時運行曲線，其中，反應(yīng)器出口NOX設(shè)定值為80mg/m3,實際變化范圍為70至90mg/m3,在機組負荷變化、磨煤機啟停、反應(yīng)器入口NOX波動等工況下，反應(yīng)器出口NOX變化平穩(wěn)，未出現(xiàn)超標現(xiàn)象。
陜西康瑪斯熱力給大家送來結(jié)束語：煤煤電廠在滿足環(huán)保部門對NOX達標排放的要求的同時，還希望盡量降低脫硝運行成本。本文所述SCR脫硝監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化改進，既能滿足脫硝噴氨全程投入自動，降低運行人員勞動強度和還原劑用量，節(jié)約脫硝運行費用，同時，可避免噴氨量過大導(dǎo)致的氨逃逸生成的銨鹽對空預(yù)器的危害，防止出現(xiàn)空預(yù)器差壓大幅升高、引風機電耗增加等后果，有利于脫硝機組運行的安全性、經(jīng)濟性，值得在各火力發(fā)電廠推廣。
