某電廠鍋爐為哈爾濱鍋爐廠生產的HG-410/9.8-YM15型鍋爐。該爐為單汽包、自然循環高壓鍋爐、四角切圓燃燒方式、固態排渣、平衡通風、單爐膛露天Π型布置、熱風送粉燃煤鍋爐。每爐配兩臺單進單出鋼球磨煤機,燃用神華準格爾混煤,混合比例為神華煤70%,準格爾煤30%。該廠鍋爐2007 年陸續加裝了選擇性非催化還原脫硝系統(SNCR)。SNCR 系統主要包括尿素溶液配制、在線稀釋和噴射三部分。
尿素溶液配制系統實現尿素儲存、溶液配制和溶液儲存的功能,然后由在線稀釋系統根據鍋爐運行情況、NOx 排放濃度情況、氨逃逸情況在線稀釋成所需的濃度,送入噴射系統。噴射系統實現各噴射層的尿素溶液分配、霧化噴射和計量。
在爐膛燃燒區域上部和爐膛出口1000~1150 ℃煙氣溫度區域,分4 層布置了49 支墻式尿素溶液噴射器。其中,前墻和側墻噴射器(脫硝噴槍)分別布置在32 m、28.5 m、26 m、23.5 m標高處,后墻噴射器布置在27.95 m,26 m 和23.5 m 標高處。下邊三層布置相同,每層布置14 支,前后墻布置各2 支、左墻和右墻各布置5 支,第四層前墻布置5 支,左右墻各布置1 支噴槍。
鍋爐高負荷運行時,投運上部噴射器;低負荷運行時,投運下部噴射器。在SNCR 系統投運時,一般投運一層或兩層噴射器即可,其余停運噴射器由控制系統控制退出爐膛以避免受熱損壞。鍋爐SNCR 噴槍位置與燃燒器的示意圖如圖1 所示。
尿素溶液噴射器為雙流體霧化墻式脫硝噴槍,采用蒸汽霧化低濃度尿素溶液,尿素溶液壓力約0.3~0.6 MPa,霧化蒸汽壓力約0.3~0.7 MPa。所有的墻式噴射器配有推進與縮回機構,每層噴射器可單獨控制。每層噴射器母管均配有一個供液壓力監測表和溶液流量計量表。
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