一台层燃炉低氮脱硝改造

摘  要：国家环保政策收紧，旧锅炉排放超标，必须进行改造。脱硝温度需在280-420℃之间，层燃锅炉负荷变化时，温度随之变化，无法扑捉到固定的温度点。因此低氮改造必须对层燃炉温度可控，并可调节。

关键词：低氮改造;超净排放

中华人民共和国国家标准GB13271《锅炉大气污染物排放标准》中规定了在用燃煤锅炉氮氧化物排放标准不超过400mg/Nm3，重点地区在用燃煤锅炉氮氧化物排放标准不超过200mg/Nm3。但是随着中国经济的发展，国家环保政策的要求越来越严格，我相信在不久的将来中国将实行更严格的环保政策。现在国家重点地区基本都采用了超低排放的要求，即在用燃煤锅炉氮氧化物排放标准不超过50mg/Nm3。

目前国内有大量的燃煤锅炉在用，工业锅炉中以燃煤链条锅炉为主。燃煤锅炉要实现超低排放，必须增加炉外脱硝设备，而炉外脱硝设备必须在280-420℃之间才能起到作用，（效果较好的温度为350℃）温度超出此范围，炉外脱硝设备将起负作用。然大量在用燃煤层燃锅炉不具备此温度点，且锅炉运行负荷变化大，大多数锅炉运行负荷在30～100%之间，负荷变化时各点温度随之变化。

河北某造纸厂在用75吨角管式蒸汽锅炉，氮氧化物排放约300mg/Nm3，不满足国家标准，急需改造。该公司生产工艺需求蒸汽量为十几吨至七十五吨之间，锅炉负荷变化大。经过现场长期采样，锅炉在满负荷运行时，省煤器前烟气温度约为310℃，锅炉炉膛出口温度约700℃。锅炉运行在30t/h时，省煤器前烟气温度约为220℃，锅炉炉膛出口温度约500℃。用户提出要求，在尽可能改的少的情况下，实现各运行工况下均可达到超低排放，即在任意时间，任意工况下均可实现氮氧化物排放低于50mg/Nm3。

根据现场布局情况及运行工况、参数，以省煤器和锅炉本体之间作为炉外脱硝点，并从锅炉炉膛出口处引高温烟气与锅炉本体处的烟气混合，设置电动调风门及掺风调温器。为确保各种负荷下，炉外脱硝均可达到要求温度，对15%、30%、50%、70%、100%负荷分别计算，经综合计算后，改造方法如下：1、高温烟气在炉膛出口开800*5000mm区域的烟窗，配合开窗的膜式壁弯管规格为φ60*4，材质为20 GB/T3087;膜式壁跳管采取一前、一中、以后，三排式跳管。电动调风门之前烟道采用内保温，钢板材质Q355B，钢板焊接Y型抓钉，抓钉材质为06Gr19Ni10，浇筑耐火混凝土及保温混凝土。2、低温烟气在锅炉本体出口，烟道规格为950*8000mm，烟道不设调节装置，烟道钢板材质使用Q355B，根據现场实际情况确定烟道实际走向，外部保温采用硅酸铝板，保温后采用波纹板外包。3、高温烟气电动调风门之后掺风调温器之前的烟道，，钢板材质使用06Gr19Ni10、烟道最小流通面积不小于1.8㎡，根据现场实际情况确定烟道实际走向，外部保温采用硅酸铝板，保温后采用波纹板外包。4、掺风调温器之后的烟道采用外保温，烟道钢板材质使用Q355B，根据现场实际情况确定烟道实际走向，外部保温采用硅酸铝板，保温后采用波纹板外包。此烟道通入炉外脱硝装置。5、炉外脱硝后，由烟道引回省煤器，此部分烟道钢板材质使用Q355B，根据现场实际情况确定烟道实际走向，外部保温采用硅酸铝板，保温后采用波纹板外包。

锅炉改造完成后，现场运行实测结果如下;

从上表可以看出，锅炉低氮改造完成后，实际运行效果极好，完全达到改造要求。

参考文献：

[1]TSG G11-2020《锅炉安全技术规程》.

[2]TSG G0002-2010《锅炉节能技术监督管理规程》.

[3]GB/T16507.1～16507.8《水管锅炉》

[4]TSG 91-2021《锅炉节能环保技术规程》

[5]GB13271《锅炉大气污染物排放标准》.

作者简介：

汪明磊（1982.07-），汉族，男，江苏徐州人，硕士（西安交通大学动力工程士），工程师，研究方向：锅炉。