高青宇，姚国强，王兆兴
（陕西渭河煤化工集团有限责任公司，陕西 渭南714000）
［摘 要］ 为适应国家环保标准要求，陕西渭河煤化工集团有限责任公司近年来投入大量资金和资源对不同时期投用的煤粉锅炉与循环流化床锅炉采用不同的脱硫、脱硝、除尘技术进行了分阶段改造，通过不同技术的应用，得出结论：布袋除尘器技术成熟可靠，除尘效果显著；氨法（湿法）脱硫工艺腐蚀问题难以消除，装置运行中易出现管道附件连接部位腐蚀的问题；SNCR脱硝工艺技术操作控制简单，效果明显；半干法脱硫工艺技术先进，一次性投资低，操作运行简单可靠、维修工作量小，无腐蚀、无废水，实施后可满足目前环保行业最严苛的烟气超净排放要求，值得推广应用。
［关键词］ 煤粉锅炉；循环流化床锅炉；改造；氨法脱硫；布袋除尘器；SNCR脱硝；半干法脱硫；总结
［中图分类号］ X701［文献标志码］ B［文章编号］ 1004-9932（2018）06-0058-05
0 引 言
陕西渭河煤化工集团有限责任公司（简称渭化集团）一期大化肥项目1996年5月建成投产；二期“双甲”项目2006年5月建成投产，并分别于2007年6月和2008年5月建成投产了1套50 kt/a二甲醚装置（二甲醚产能合计100 kt/a）；三期400 kt/a甲醇项目2009年开工，2011年建成投产。其中，一期项目配套了2台160 t/h 煤粉锅炉（简称1#、2#锅炉），于1995年投用；二期项目配套了1台220 t/h循环流化床锅炉（简称3#锅炉），于2006年投用；三期项目配套了2台240 t/h循环流化床锅炉（简称4#、5#锅炉），于2011年投用。
众所周知，燃煤锅炉对环境有着很大的影响。煤炭在燃烧过程中会产生大量SO2、CO2、NOX以及粉尘等污染物，对大气、环境温度和人体健康会产生诸多不利影响。近年来，随着国家环保政策及标准的日益严苛，燃煤锅炉环保升级改造工作在全国范围内大面积铺开。为适应国家环保标准的要求，渭化集团近年来也对不同时期投用的燃煤锅炉投入大量资金和资源进行了分阶段的改造，以下对各阶段的锅炉改造情况作一介绍和总结。
1 煤粉锅炉烟气脱硝、除尘、脱硫一体化改造
“十二五”期间，《陕西省“十二五”环境保护规划》提出：“大力推进颗粒物污染防治。以可吸入颗粒物作为城市大气污染防治的重点，全面控制烟粉尘排放”。陕西省环保厅随即对陕西煤业化工集团有限责任公司下达减排指标：二氧化硫排放总量应在2010年28.006 kt的基础上削减58.27%，控制在11.686 kt；氮氧化物排放总量应在2010年5.122 kt的基础上削减37.66%，控制在3.193 kt。为此，渭化集团对一期项目的2台160 t/h 煤粉锅炉（1#、2#锅炉）进行了改造，将1#、2#锅炉的静电除尘器改造为直通均流式脉冲袋式除尘器，同时在原有基础和预留空地上增设脱硫脱硝装置。改造目标是经除尘脱硫脱硝技改后污染物排放限值达到2012年1月1日起新实施的《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）的相关要求，即最终烟尘排放浓度<30 mg/m3、SO2排放浓度<200 mg/m3，NOX排放浓度<200 mg/m3。
1.1 改造目标
2台160 t/h 煤粉锅炉（1#、2#锅炉），单台锅炉烟气量为200 000 m3/h，烟尘初始浓度28 g/m3、SO2初始浓度1 512 mg/m3、NOX初始浓度760 mg/m3；经除尘脱硫脱硝工艺处理后，烟尘排放浓度≤20 mg/m3、SO2排放浓度≤50 mg/m3、NOX排放浓度≤100 mg/m3。
1.2 改造原理及工艺流程
1.2.1 SCR脱硝改造
1#、2#锅炉脱硝采用选择性催化还原技术（SCR脱硝技术），其本质是利用NH3或尿素的还原性，在SCR反应器中金属催化剂的作用下，将NOX转化为N2和H2O，其在大型锅炉上有相当成熟的运行业绩。SCR反应器布置在锅炉省煤器和空气预热器之间（高含尘区），省煤器出口烟气进入SCR反应器，在320～420 ℃的温度条件下，烟气经各层催化剂模块后其中的NOX被还原为N2和H2O。SCR脱硝技术的脱硝效率一般在70%～90%。
1#、2#锅炉SCR脱硝工艺流程如图1所示。来自氨气制备系统的氨气与稀释风机的空气通过氨/空气混合器充分混合，混合气体进入喷氨格栅及氨/烟气混合器，与锅炉尾部烟气充分混合并经整流后进入SCR反应器，在SCR反应器内，NH3与NOX反应生成N2和H2O。
SCR反应器进口设有温度测点，SCR反应器的操作温度为320～420 ℃，当烟气温度过高或过低时，系统会立即切断氨气供给。在SCR反应器进、出口设有NOX含量和O2含量监测仪，在SCR反应器出口还设有NH3含量监测仪。
更多内容详见《中氮肥》2018年第6期