SCR脱硝系统性能及空气预热器阻力上升分析

NO_x排放浓度、氨逃逸浓度难以控制及空气预热器阻力上升,是SCR脱硝系统超低排放改造中遇到的主要问题。以某SCR脱硝系统超低排放改造后的300 MW 机组为研究对象,通过测试得知：（1）SCR反应器出口NO_x分布不均,氨逃逸浓度超标严重,氨逃逸监测表计示值不具代表性,造成NO_x排放浓度控制困难和空气预热器阻力上升;（2）过度追求NO_x超低排放浓度,造成催化剂活性、主要化学成分明显衰减,硫酸氢铵在其表面沉积严重。对此提出的改进措施为：进行NO_x浓度烟气在线监测系统（CEMS）多点取样改造,定期进行喷氨优化和催化剂性能检测,以改善SCR系统运行效果和提高运行的经济性。     

SCR脱硝超低排放NOx均匀性优化及安全策略分析

为使超低排放改造后NO_x排放浓度及氨逃逸量始终可控平稳,以某600 MW燃煤机组超低排放改造后SCR脱硝系统为研究对象,针对SCR反应器出口与总排放口在线监测（CEMS）数据不一致的问题,进行分析与研究。通过对反应器出入口流场、NO_x、NH₃浓度场的测试,结合系统结构特征,分析问题出现的原因,制定优化调整方案并验证其有效性。研究结果表明,反应器入口氨氮摩尔比的不均匀性是导致反应器出口NO_x浓度分布不均匀的主要原因。通过优化调整,有效改善了反应器出口NO_x浓度分布的均匀性,降低了氨逃逸量,SCR反应器出口与烟囱总排放口NO_x浓度CEMS监测数值基本一致。同时,根据试验得到的反应器出口NH₃与NO_x关系曲线,提出了NO_x的最低安全控制浓度及最佳控制浓度,以便运行控制。     

W火焰锅炉SCR分区混合动态调平技术及应用

W火焰锅炉燃用无烟煤时,即使采用低氮燃烧技术,其产生的NO_x质量浓度仍可高达700~1 200 mg/m³。因此,其超低排放路线往往是“SNCR+SCR”联用。SNCR投资及运行成本高,且“SNCR+SCR”联用时,氨逃逸极易超标并导致空预器堵塞。某电厂2台330 MW的W火焰锅炉采用SCR分区混合动态调平技术及加装催化剂的方案对其SCR系统进行改造。测试结果表明,改造后,2台机组SCR均可达到超过94%的超高脱硝效率,且氨逃逸体积浓度均稳定控制在2 μL/L以内,出口NO_x分布均匀性良好,实现了NO_x超低排放,省去了1 400万元的SNCR投资及每年760万元的运行费用。相对改造前,脱除等量的NO_x氨耗量下降了约19%,空预器差压长周期维持稳定。     

W火焰锅炉SCR分区混合动态调平技术及应用

W火焰锅炉燃用无烟煤时,即使采用低氮燃烧技术,其产生的NO_x质量浓度仍可高达700~1 200 mg/m³。因此,其超低排放路线往往是“SNCR+SCR”联用。SNCR投资及运行成本高,且“SNCR+SCR”联用时,氨逃逸极易超标并导致空预器堵塞。某电厂2台330 MW的W火焰锅炉采用SCR分区混合动态调平技术及加装催化剂的方案对其SCR系统进行改造。测试结果表明,改造后,2台机组SCR均可达到超过94%的超高脱硝效率,且氨逃逸体积浓度均稳定控制在2 μL/L以内,出口NO_x分布均匀性良好,实现了NO_x超低排放,省去了1 400万元的SNCR投资及每年760万元的运行费用。相对改造前,脱除等量的NO_x氨耗量下降了约19%,空预器差压长周期维持稳定。     

SCR超低排放综合诊断及闭环优化

针对燃煤电厂烟气脱硝系统存在的流场不均、氨逃逸导致空气预热器堵塞以及NO_x排放不能在全负荷段稳定达标等典型问题,提出了SCR超低排放综合诊断及闭环优化策略。结合某630 MW机组实施超低排放改造具体案例,以在线大数据和性能检测为基础,数值模拟和系统诊断为手段,通过模拟评估及试验分析进行预判,提出改进方案并予以优化、修正和实施,最后结合性能试验对超低排放改造实施效果进行验证。研究结果表明,采用多元手段进行SCR系统综合诊断和闭环优化,NO_x浓度场标准偏差从18.6%下降至4.89%,脱硝效率从86.7%提高至89%以上,NO_x排放质量浓度稳定低于50 mg/m³,SCR系统出口氨逃逸质量浓度从16 mg/m³下降至0.75 mg/m³,超低排放改造效果显著。     

SCR烟气脱硝系统氨逃逸浓度在线预测方法研究

燃煤机组烟气排放连续监测系统（CEMS）对SCR氨逃逸浓度的测量结果不十分可靠,易造成运行中无序过量喷氨和加剧空气预热器硫酸氢铵粘结堵塞。在实验室和现场检测基础上,结合SCR反应器潜能及其劣化趋势分析,提出了氨逃逸浓度在线预测方法和计算式。以某350 MW机组为例,介绍氨逃逸浓度预测步骤和分析结果。初步应用结果表明,根据机组实时运行负荷、NO_x浓度及脱硝效率等DCS参数,可在线预测氨逃逸浓度,用以指导喷氨量调节;同时,氨逃逸浓度预测值可用于SCR催化剂层的寿命管理预警与决策。     

SNCR/SCR联合脱硝技术在410t/h锅炉上的应用

介绍某电厂410 t/h燃煤锅炉SNCR/SCR 联合脱硝系统的脱硝原理,基本构成及应用效果.对运行中出现的如尿素溶液喷孔下方水冷壁腐蚀、冷灰斗积渣、氨分布不均等问题进行分析并采取措施予以防范.测试结果表明,在NOx 浓度为247～318 mg/m3的情况下及氨逃逸量不大于5 μL/L时,SNCR/SCR联合脱硝系统脱...     

基于数值模拟的660MW塔式锅炉SCR脱硝流场优化研究

针对某电厂660 MW塔式锅炉SCR脱硝系统出口氨逃逸率大、流场不均等问题,利用流体分析软件对SCR脱硝反应器烟道流场进行数值模拟,并对SCR入口导流板进行优化研究。结果表明,SCR反应器入口NOx质量浓度不均匀度为4.73%,烟气流速不均匀度为12.76%,均达到设计要求,SCR反应器出口氨逃逸分布不均,氨逃逸平均值为3.61 mg/Nm³,测孔2位置氨逃逸超标严重,达到7 mg/Nm³。     

NOx低浓度排放影响因素的调平措施及效果分析

通过对燃煤发电机组SCR装置的试验研究发现,SCR装置和静电除尘器的漏风会导致NO_x排放浓度升高现象, SCR装置入口烟气速度偏差和NH₃/NO_x配比不均匀会使氨逃逸增大,脱硝效率下降。SCR装置入口烟气速度、NO_x浓度和NH₃/NO_x配比调平试验可改善SCR装置入口的烟气速度不均匀,降低氨逃逸和NO_x浓度,提高脱硝效率。在试验研究的基础上提出,对于燃煤发电厂SCR装置,需在设备投运之前进行流场优化设计,在设备投运之后定期进行调平试验。     

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。     

600MW燃煤机组烟气污染物控制研究

以某600 MW超临界燃煤机组为例,研究了燃用高硫、中高灰、特低挥发分煤的W火焰锅炉排放效果.机组采用"选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)+选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝+配高频电源和旋转电极的双室五...     

SCR脱硝不均匀反应宏观模型研究

基于催化剂性能表征,对催化剂单体潜能、叠加潜能以及串联潜能之间的内在规律进行研究,提出了SCR脱硝不均匀反应宏观模型,并利用实测数据进行了模型验证。研究结果显示：（1）NH₃/NO摩尔比分布和催化剂局部劣化对脱硝性能的影响显著,超低排放设计对应的烟气参数分布偏差会降低催化剂性能8%~10%;（2）喷氨格栅上游的烟气速度、NO_x浓度以及氨气流量分配决定了催化剂入口的NH₃/NO摩尔比分布,增设大尺度静态混合器和定期调整喷氨分配,能够从设计和运行角度提高脱硝反应均匀性。     

循环流化床锅炉烟气脱硝系统优化模拟

随着电站锅炉氮氧化物（NO_x）排放标准的日趋严格,具有低NO_x排放特征的循环流化床（CFB）锅炉也需增设烟气脱硝设备。通过在CFB锅炉旋风分离器喷入氨水或尿素等还原剂,实现高温下的选择性非催化还原（SNCR）反应,可有效降低锅炉NO_x排放。以某185 t/h CFB锅炉为例,利用ANSYS Fluent^􀅹软件,对分离器及附属尾部烟道流场进行性能优化模拟,并设计了相应的SNCR烟气脱硝系统。计算结果表明：当喷入点个数较多且位于进口段内侧时,还原剂在分离器内分布较为均匀;提高平均雾化粒径和喷雾锥角有助于扩大还原剂在分离器内的分散范围,而喷射速度对分散范围的影响则有限。     

130 t/h循环流化床锅炉烟气SNCR脱硝工程设计及应用

结合陕西榆林某盐化公司130 t/h循环流化床锅炉SNCR烟气脱硝工程设计实例,详细阐述了除盐水贮存输送模块、氨水贮存输送模块、压缩空气模块、喷射模块的工艺流程及相关设备选型选材,介绍了喷枪和氨分析仪位置选择依据,并比较了SNCR与SCR脱硝运行费用。结果表明,SNCR技术更适用于小型燃煤锅炉控制NOx的排放,尤其是循环流化床锅炉烟气脱硝。     

选择性非催化还原脱硝技术的应用

对现役国产300MW燃煤机组SG-1025/16.7-M313UP型锅炉进行选择性非催化还原(selective noncatalytic reduction,SNCR)脱硝系统改造:通过计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值模拟及现场锅炉温度场测试,确定喷枪布置位置和数量;采用全伸缩式长喷枪布置,提高尿素溶液覆盖面积,从而提高脱硝率;利用喷枪的不同组合,适应锅炉负荷的变化,保证还原剂的最佳反应温度窗口。改造后NOx的排放质量浓度由360mg/m3降至为210mg/m3,脱硝效率达到41.6%,锅炉运行正常。     

2×300 MW机组尿素SNCR脱硝工程设计及应用

结合新疆某电厂2×300 MW机组尿素SNCR烟气脱硝工程设计实例,详细阐述了尿素SNCR烟气脱硝系统各主要单元的工艺流程及相关设备选型选材,介绍了喷枪布置依据及系统运行效果,并分析了氨水SNCR脱硝工艺和尿素SNCR脱硝工艺运行、投资费用。实践结果表明,尿素/NOx摩尔比为0.5、原烟气NOx质量浓度(标准状态)为178~187 mg/m3时,脱硝效率可稳定在50%以上,逃逸氨质量浓度(标准状态)为1.2~1.9 mg/m3,满足环保排放标准和设计要求。