基于流场多变的SCR脱硝系统喷氨优化调整试验

为解决负荷变化直接影响脱硝系统入口烟气流场,导致喷氨匹配较差,造成脱硝系统出口氨逃逸率升高而引起空气预热器堵灰等问题,对某电厂600 MW机组选择性催化还原(SCR)装置,在600MW负荷下进行了现场喷氨优化调整试验,并基于流场多变,对现场优化调整试验后的效果,在320MW工况下进行了验证试验。结果表明:喷氨优化后,反应器A、B出口的NO_x质量浓度分布均匀性均有明显提高,其相对标准偏差分别由27.8%、20.2%降低到16.2%、14.6%;在脱硝效率和氨氮摩尔比变化幅度不大的情况下,反应器A、B两侧的平均氨逃逸率分别下降了63.6%和64.3%,优化效果显著;320 MW负荷下SCR反应器出口NO_x质量浓度分布仍然不均匀,其相对标准偏差增大,且在氨氮摩尔比一定时其脱硝效率低于600 MW工况,与理论方法分析的结果相比实际测试脱硝效率值偏低。建议改进或优化脱硝系统进口烟道的整流装置实现流场均匀,以改善脱硝系统出口NO_x分布的均匀性,降低氨逃逸率,同时提高脱硝效率。     

670MW机组SCR脱硝系统喷氨优化试验研究

以华电潍坊发电有限公司670MW机组SCR烟气脱硝装置为研究对象,通过调整各喷氨支管阀门开度、SCR出口NO_x浓度最低控制值试验,提高SCR出口NO_x浓度分布均匀性,确定出口NO_x浓度合理控制值,降低氨逃逸。结果表明,喷氨优化试验后,A、B侧反应器出口NO_x质量浓度分布相对标准偏差分别由25.46%、31.91%降至9.55%、11.48%;综合考虑各项因素,建议机组SCR出口NO_x质量浓度运行控制值高于35 mg/m^3,可避免正常运行中氨逃逸高于设计值的现象。     

300MW机组SCR脱硝系统喷氨优化调整

对某300 MW机组SCR脱硝系统进行喷氨优化调整,通过分析SCR反应器出口烟气流速、氮氧化物质量浓度和氨逃逸量,对各喷氨支管的阀门开度进行调节,调整后A、B侧出口氮氧化物质量浓度分布的不均匀度分别降为4.19%和4.83%,平均氨逃逸量降为1.60×10~(-6)和1.29×10~(-6),脱硝效率提高到88.92%和89.11%,喷氨优化效果良好。     

330MW机组SCR烟气脱硝系统运行优化试验分析

SCR脱硝反应器出口NO_x质量浓度分布不均匀会造成氨逃逸率高、还原剂耗量增加等问题。某电厂330MW机组SCR烟气脱硝系统经优化调整试验,根据SCR反应器出口NO_x质量浓度分布情况对各喷氨支管的手动阀开度进行调节,使SCR反应器出口NO_x质量浓度分布不均匀度降低至15%以下,在满足脱硝效率的前提下,降低了氨逃逸率和空预器堵塞风险,从而使系统运行的经济性和安全性得到显著提升。     

火电厂SCR脱硝系统喷氨优化调整

为缓解火电厂选择性催化还原(SCR)脱硝系统脱硝反应器出口NO_x质量浓度分布不均、局部氨逃逸大等问题,本文基于某旋流燃烧锅炉的实例详细介绍了火电厂SCR脱硝系统喷氨优化调整过程,指出进行喷氨优化调整的三大步骤分别为摸底诊断、优化调整、效果验证。通过调整,495 MW负荷下,烟囱出口NO_x质量浓度值控制在25 mg/m~3左右,脱硝反应器两侧出口NO_x质量浓度分布不均匀度分别由57.6%、90.2%下降至33.8%、35.6%;氨逃逸体积比分别由1.93、2.09μL/L下降至1.31、1.44μL/L;反应器出口与烟囱出口NO_x在线仪表值偏差降至10 mg/m~3以内,调整效果明显。     

660MW燃煤电厂SCR脱硝系统CFD模拟优化研究

为探究流场和组分浓度分布对SCR装置脱硝效率和氨逃逸的影响进而提升脱硝性能,基于ANSYS FLUENT软件平台、耦合多孔介质模型和E-R脱硝反应动力学模型,建立国内某660 MW燃煤机组SCR系统的三维计算流体力学模型;详细分析不同负荷下烟气速度分布、组分浓度分布、脱硝效率和氨逃逸等流动反应特性;进而针对分区喷氨和静态混合器对脱硝性能的影响进行模拟与优化。结果表明:当顶部导流板倾角与楔形弯头倾角相同时,流场分离现象消失,速度分布更加均匀。较之于均匀喷氨方式,分区喷氨可使NH_3浓度均匀性提高55%、出口NO浓度偏差降低50%。采用平板型混合器结合分区喷氨策略,催化剂入口截面NH3浓度偏差系数小于2.5%,出口截面NO浓度偏差系数小于8%,局部最大氨逃逸为1.82mg/m~3,脱硝效率提高了7%,实现SCR装置的稳定高效运行。     

350 MW燃煤机组SCR脱硝系统流场分布试验及性能优化调整

针对某350 MW燃煤机组SCR脱硝系统喷氨流量分配不均、氨逃逸偏高的问题,首先通过流场分布试验掌握SCR区域速度和烟气成分等运行参数分布情况,然后实时测量脱硝反应器出口烟气氨逃逸浓度,并进行性能优化调整以减少氨逃逸,从而提高脱硝装置运行可靠性和经济性,降低对后续空预器的不利影响。     

350MW燃煤机组SCR超低排放性能评估与分析

对脱硝超低排放机组进行性能评估与分析,可为超低排放形势下燃煤机组SCR烟气脱硝装置的稳定、高效、经济运行提供借鉴及指导。以已实现脱硝超低排放的某350 MW燃煤机组SCR脱硝装置为例,研究了该脱硝装置的脱硝效率、进出口NO_x浓度分布、出口速度分布、氨逃逸、系统阻力、运行烟温等运行参数,掌握了此台机组脱硝装置主要性能。试验结果表明,该SCR脱硝装置整体性能良好,但存在流场不均、飞灰堵塞、低负荷烟温较低等问题,并相应提出了意见及建议。     

分区混合动态喷氨技术工程应用

为保证催化剂入口氨氮摩尔比分布均匀、降低氨逃逸量,常规选择性催化还原(SCR)脱硝系统要求其入口NO_x质量浓度分布均匀且稳定。机组灵活性改造后,负荷将频繁调整,SCR脱硝系统入口NO_x的分布则随着燃烧条件的变化而变化,导致常规SCR脱硝系统难以长期保持氨逃逸量达标,这将对空气预热器、除尘器、低温省煤器等后续设备的安全可靠运行造成严重威胁。为此,本文提出基于分区混合的动态喷氨技术,具体方案为:在SCR脱硝系统入口烟道加装大范围烟气混合器,降低NO_x分布不均匀度;然后将SCR脱硝系统后续入口烟道分成2~4个区,通过分区混合器将烟气成分基本混合均匀;每个分区设置1个自动调节阀调整分区喷氨量;每个分区出口设置在线NO_x测点,并以此对各分区喷氨量进行实时调整,最大程度降低氨逃逸水平。在某660 MW机组上进行该项技术改造,改造后催化剂入口截面速度及氨氮摩尔比分布均匀性显著提高,降低了氨耗量,有效保证了后续设备的安全可靠运行。     

SCR系统多维度精确喷氨策略脱硝特性研究

火电机组SCR系统普遍存在喷氨过量问题。针对某600 MW火电机组,基于SCR系统出口NO_x浓度在空间和时间等多维度偏差控制,提出了一种多维度精确喷氨策略。试验结果表明,实施多维度精确喷氨策略后,SCR系统出口NO_x浓度分布均匀性得到大幅提升,NO_x浓度绝对偏差最大绝对值和NH_3排放浓度优于保证值,尿素平均耗量明显降低。多维度精确喷氨实施对火电厂SCR智能脱硝管控和降低氨逃逸水平具有重要意义。     

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验

为了调高脱硝系统效率,在满足环保超低排放标准的前提下,减少喷氨量、降低氨逃逸率、降低空预器堵塞风险,对某电厂超临界2×700 MW燃煤机组脱硝系统进行喷氨优化调整试验。通过调整喷氨手动门开度,合理调节SCR喷氨量,使SCR脱硝系统出口氮氧化物浓度分布的均匀性得到改善,降低了局部氨逃逸峰值,降低了空预器堵塞的风险。     

SCR脱硝系统喷氨优化及最大脱硝效率试验研究

分析了目前国内发电机组选择性催化还原技术(SCR)脱硝系统喷氨不均匀的原因,通过对2个机组SCR系统进行喷氨格栅(AIG)优化调整,得到保证氨逃逸值合格时的最大脱硝效率。试验结果表明,AIG优化调整后,脱硝效率为50%时,反应器A侧和B侧出口NOx浓度分布的相对标准偏差分别由31.59%、40.44%下降至9.25%、8.97%;脱硝效率为74.3%时,出口NOx浓度分布相对标准偏差仍可达到9.89%、10.75%。在催化剂投运16 000h后进行的最大脱硝效率试验结果显示,机组600MW负荷时最大脱硝效率由投运初期的87%降低到75%,降低约12%。     

660 MW机组脱硝SCR分区喷氨控制技术改造

针对燃煤机组中选择性催化还原脱硝系统（selective catalytic reduction,SCR）存在喷氨量过高、NOX浓度波动大和空预器堵塞等问题,采用SCR分区喷氨控制技术改造某660 MW燃煤机组。结果表明,相同运行负荷条件下,SCR分区喷氨控制系统的引入可有效改善脱硝效率、空预器阻力和SCR出口NOX浓度分布均匀性。     

300 MW机组SCR脱硝系统喷氨优化调整研究

针对300 MW燃煤火电机组SCR脱硝系统出口NO_X分布均匀性差,总排口与SCR出口NO_X浓度偏差大等问题,对SCR系统喷氨格栅进行优化调整。调整结果表明,A/B两侧出口NO_X浓度分布相对标准偏差从61.56%和69.57%下降至15.34%和21.84%。因此,喷氨优化对格栅式喷氨混合结构具有良好的调整效果,进而有效降低SCR氨逃逸水平,从而保证尾端设备的长期稳定运行。     

1000MW机组烟气脱硝系统烟道流场优化

对某1 000 MW机组锅炉选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统反应器内烟气流场进行数值模拟,并对氨喷射系统进行优化。利用CFD(computational fluid dynamics)模块进行流体数值模拟,对脱硝系统的气流分布状况进行分析研究,采用分区式驻涡喷氨优化装置,在原脱硝系统的基础上,通过设置双排涡流混合装置,对烟道截面实现分区域的喷氨控制,可显著改善氨气分布不均现象,提高喷氨控制调节性,从而提高脱硝效率,降低氨逃逸量。结果表明,优化后SCR反应器出口NO_x分布偏差大幅降低,验证了该优化方案的有效性。     

燃煤机组SCR脱硝系统氨氮混合优化

以某电厂660 MW燃煤机组选择性催化还原(SCR)脱硝系统为研究对象,针对氨逃逸严重、空气预热器(空预器)运行短时间堵塞的问题,结合物理模型速度场冷态试验及现场NO_x浓度分布测试试验,建立了该脱硝系统的三维模型,并运用Fluent软件模拟了不同圆盘导流板安装角度及不同喷氨方案下该SCR脱硝系统烟气流场和组分分布。结果表明,适当调大圆盘导流板倾角及各喷口喷氨速度,可有效改善催化剂层入口处NH_3浓度和氨氮摩尔比分布的均匀性,使催化剂层入口处氨氮摩尔比相对标准偏差控制在4%以下,满足设计和运行要求,为大型燃煤机组SCR脱硝系统的优化调整和运行提供理论参考。     

应用SCR氨喷射技术解决空预器硫酸氢铵堵塞问题

某350 MW机组SCR增加催化剂按照NO_x超低排放运行时,发生了空预器硫酸氢铵ABS严重堵塞问题,分析发现SCR入口烟道截面的NH_3/NO摩尔比分布不均匀导致局部氨逃逸过大是主要原因。为此,采用CFD数值模拟方法对SCR喷氨格栅(AIG)进行了优化设计改造,并通过现场试验对AIG喷氨流量分配进行了优化调整。测试结果表明,脱硝反应器出口NO_x浓度分布相对标准偏差由改造前的49%降低至11%以内,顶层催化剂上方烟道截面的NH_3/NO_x摩尔比分布相对标准偏差小于3.1%,消除了局部过高的氨逃逸浓度峰值,减轻了空预器ABS堵塞风险。     

超低排放改造后SCR出口NOx分布及逃逸氨浓度评估研究

选取安徽省内一台660 MW超超临界机组,对其超低排放改造后SCR脱硝出口NO_x分布及逃逸氨浓度进行研究,主要测试反应器出口烟气逃逸氨、NO_x浓度、氧量和温度等。结果发现改造后机组的脱硝出口NO_x分布严重不均,逃逸氨浓度超过设计值,标准状态脱硝出口逃逸氨浓度高区域的NO_x浓度相对较低,脱硝效率相对较高。局部点位因催化剂严重吹损导致逃逸氨浓度高,NO_x浓度也较高。测试结果表明经改造后的机组需进行喷氨优化试验和烟道流场模拟试验,以改善SCR脱硝装置运行效果和提高脱硝运行的经济性。     

SCR脱硝系统喷氨格栅调整试验关键问题探究

针对某电厂2号锅炉NO_x排放浓度高的现状,进行了选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统改造。脱硝改造后由于反应器出口NO_x质量浓度分布严重不均,导致氨逃逸量大且脱硝效率较低,为此进行了脱硝系统喷氨格栅调整试验和调整后的性能评估。主要结论如下:喷氨格栅调整试验取得了较好的效果;要定期进行喷氨格栅调整试验,防止出口氨逃逸量高导致空预器堵塞;在满足国家环保要求的情况下,不应追求过高的脱硝效率,以降低脱硝成本和氨逃逸量大的风险。     

多变截面SCR脱硝系统优化改造

为了解决某电厂600 MW机组选择性催化还原(SCR)脱硝系统存在脱硝效率低以及空气预热器磨损严重的问题,利用数值模拟分析该问题的原因,对该机组SCR脱硝装置进行了优化改造。结果表明:在省煤器出口水平扩张段的多变截面烟道采用小角度、多片数方法设计导流板,消除了水平扩张段的涡流低速区和高速区,提高了喷氨上游烟气流动的均匀性,并且使水平扩张段的流动阻力降低;对比涡流静态混合式喷氨、线性喷氨和分区喷氨,分区喷氨可以更好地控制首层催化剂入口氨氮摩尔比分布的均匀性,进而提高脱硝效率、减少氨逃逸;在SCR脱硝反应器出口到空气预热器入口增加导流板可以提高空气预热器入口烟气流速分布的均匀性,减轻空气预热器的磨损。