SCR流场及喷氨控制优化技术的应用研究

为解决SCR流场及喷氨控制存在的问题,以某660MW机组为研究对象,提出一种SCR流场及喷氨控制优化方案.应用结果表明,该方案可提高SCR入口烟气流场均匀性,减少SCR出口NOx浓度波动,降低分区出口NOx浓度偏差,减少过量喷氨现象.     

火电机组脱硝系统精细化喷氨关键测量方法的研究与应用

分析现有氨逃逸测量技术及SCR出口NO_x测量方法存在的诸多问题,提出氨逃逸原位取样测量方法和高精度NO_x分区同步测量方法,通过分区喷氨实现SCR系统的精细化喷氨控制。应用结果表明,该方法能够有效提高SCR的运行水平,降低氨逃逸量。     

SCR系统出口NO_x均匀性研究及优化方法

以14家电厂SCR系统出口NOx分布情况为例,分析表明,大部分电厂SCR系统出口NOx分布均匀性较差,相对标准偏差远低于20%的可接受范围,且横向偏差大于纵向偏差。分析可知,SCR系统出口NOx分布不均主要由入口NOx分布不均、流场不均、温度场不均、喷氨不均、催化剂催化效果不均及变工况运行等原因引起。另外,SCR系统出口NOx分布不均,将会引起脱硝CEMS数据失真、空预器堵塞与腐蚀加剧和催化剂使用寿命缩短等问题。在此基础上,针对SCR系统出口NOx分布不均的问题,提出了一些优化调整方法及建议。     

600MW机组烟气脱硝系统NOx多点取样试验研究

为了解决单点取样测量不能准确反映实际烟气NOx排放量及提高氨气喷射调节阀自动调节品质的问题,基于SCR脱硝基本原理,提出了烟气NOx多点取样测量方法,并结合现场实际应用进行分析。结果表明:NOx多点取样测量方法能够提高SCR脱硝系统出口NOx测量的准确性和快速性,并有效解决了锅炉烟气NOx测量倒挂问题(即脱硫系统出口烟气NOx质量浓度大于脱硝系统出口烟气NOx质量浓度),优化了SCR脱硝系统在锅炉变负荷时的跟踪调节效果。     

某电厂SCR烟气脱硝系统故障诊断

以某火电厂330 MW机组选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统为例,针对运行中存在的氨逃逸率高、空气预热器压差大、脱硝反应器出口与烟囱入口NOx浓度监测数据偏差大等问题,进行了流场、浓度场测试及催化剂检测。结果表明,流场分布不均是造成催化剂磨损的主要因素;催化剂活性下降、喷氨流量分布不合理是造成脱硝系统故障的原因;通过喷氨优化调整可以改善脱硝反应器出口NOx浓度分布均匀性,降低氨逃逸率。同时结合诊断分析,对电厂脱硝系统的改造提出了建议。     

300 MW机组喷氨优化分析及评估

某300 MW机组由于煤质变化及负荷波动等因素,存在SCR脱硝系统出口NOx质量浓度偏差较大的问题,为了保证NOx排放量不超标而过量喷氨,加剧了下游空气预热器硫酸氢铵的生成.针对该机组SCR脱硝系统进行喷氨优化调整试验,通过多次优化调整,A侧SCR脱硝反应器出口NOx质量浓度相对标准偏差由摸底试验工况的51.7％降低至...     

SCR烟气脱硝喷氨自动控制分析及优化

针对某电厂660 MW超临界机组在脱硝系统投运时喷氨自动不能正常投入,无法精确控制脱硝出口NOx排放浓度的问题,分析了喷氨自动控制的影响因素,对现有喷氨自动控制采取移位选取不当的烟气自动监控系统(CEMS)取样测点、调整自动吹扫/标定时间及每路进氨支管手阀的开度等进行优化,优化控制系统逻辑:主调控制回路不再修正摩尔比,副调控制回路在得到喷氨流量后加上人员手动偏置量,优化后脱硝喷氨自动调节可以长时间正常投入,出口NOx排放浓度满足了环保达标排放要求。     

烟气脱硝SCR装置喷氨优化研究

一些火电厂的烟气脱硝系统因SCR装置喷氨量分布不合理,致使其出口NOx浓度分布偏差大,局部氨逃逸浓度过大.对此,以某台300 MW机组SCR装置为例,通过喷氨量分布优化调整,使SCR装置出口NOx浓度分布的相对标准偏差由优化前的45％下降为10％,平均氨逃逸浓度由1.7 μL/L下降为0.98 μL/L,SCR系统的最大脱硝效率由80％提高到88％.     

超低排放改造前后SCR脱硝装置性能评价分析

选取2台燃煤机组进行实测,分析了超低排放改造前后选择性催化还原技术(selective catalytic reduction,SCR)脱硝装置出口NOx浓度、氨逃逸率以及烟气在线监测系统所测SCR脱硝出口与烟囱入口NOx浓度;同时,分析了超低排放改造机组的催化剂、空预器垢样。结果表明,机组排放超低改造后存在NOx浓度分布均匀性变差和逃逸氨浓度急剧增加问题,并由此造成空预器硫酸氢铵堵塞严重,催化剂活性成分流失较为严重,硫酸盐和碱土金属元素含量上升明显。为解决上述问题,文中提出多点监测、喷氨优化、催化剂定期测试和空预器冷端更换镀搪瓷元件等措施。     

600MW机组SCR烟气脱硝系统性能分析与诊断

某火电厂600 MW机组SCR烟气脱硝系统通过增加喷氨量,使SCR反应器出口NO_x排放质量浓度降至50 mg/m3以下,但由于SCR烟气脱硝系统喷氨量过大、NO_x与氨混合的均匀度不足、烟气流速超过设计值、氨逃逸监测表计不准确等原因,环保系统出现了电除尘器二次电流下降、布袋除尘器阻力增加、SCR反应器出口烟道处与烟囱入口处的NO_x质量浓度存在偏差等问题。通过调整喷氨量和各喷氨阀门的开度,提高了NO_x与氨混合的均匀度,消除了NO_x质量浓度偏差,并就具体问题给出了相应的建议。     

电站锅炉SCR脱硝系统现场运行优化

对某电厂600 MW机组选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)装置进行了现场运行优化试验研究。通过对喷氨系统进行优化调整以改善催化剂出口NOx和NH3质量浓度分布,现场试验结果表明:A反应器出口NOx质量浓度分布的均匀性有了明显的提高,其相对标准偏差由46.4%减少到14.8%;NH3与NOx物质的量之比偏差也明显减少,有24个测点(80%)的NH3与NOx物质的量之比在±5%的范围内;相应的,在确保氨逃逸不超标的情况下,脱硝率由77%提高到82%。     

某电厂SCR烟气脱硝系统氨分布均匀性试验与分析

通过对某电厂SCR脱硝系统出入口烟气流速、NOx浓度以及氧含量等参数测试,调节喷氨量,进行氨分布均匀性试验。结果表明,该电厂SCR脱硝系统氨均布调整试验前A、B侧出口烟气中NOx浓度相对标准偏差较大,分别为80%和78%,烟气中NH3浓度分布与NOx浓度分布不匹配;氨均布调整试验后烟气中NH3浓度分布与NOx浓度分布相匹配,A、B侧烟气NOx浓度相对标准偏差较小,分别为14%和17%,脱硝效率和脱硝出口烟气中NH3浓度满足性能保证值。     

火电厂SCR脱硝系统喷氨优化调整及烟气取样方法改进

由于锅炉结构的限制,火电厂选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统反应区安装紧凑,烟气浓度场分布不均,普遍存在催化还原反应不均匀及出口烟气取样代表性不强的问题。通过对脱硝系统出口氮氧化物（NO_x）浓度分布情况的测量分析,利用喷氨格栅阀门调整不同区域喷氨量,改善了SCR反应区的氨气浓度分布,将A、B侧出口NO_x浓度分布不均匀度降低至20%,提高了脱硝催化剂的利用率。利用气态污染物采样方法及均匀抽气设计方法,改进了脱硝系统出口烟气取样方式,实现了NO_x的均匀取样,有效降低了脱硝系统出口与烟气排放口NO_x浓度的测量偏差,使得两者比值由1.42降低至0.98,为实现脱硝系统喷氨量的稳定控制提供了保障。     

基于主导因素分析的SCR烟气脱硝系统喷氨量控制

针对目前选择性催化还原(SCR)烟气脱硝控制系统中存在喷氨量控制不精确、大滞后等问题,分析了影响喷氨量控制效果的主要原因,通过对反应器入口NOx质量浓度进行主导因素分析,确定影响反应器入口NOx质量浓度的主要因素,在此基础上建立了反应器入口NO_x质量浓度的预测模型,并将其应用于烟气脱硝系统喷氨量控制。应用结果表明:通过主导因素分析确定的运行参数能够提前预测反应器入口NOx质量浓度的变化;改进后SCR烟气脱硝系统喷氨量控制效果良好;当脱硝反应器入口NO_x质量浓度发生较大波动时,反应器出口NOx质量浓度与设定值最大偏差不超过5mg/m3。     

一种喷氨格栅优化调整试验技术应用

正确的喷氨格栅优化调整能确保选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）系统发挥最佳性能。列举了分区域控制式喷射格栅的水平布置和垂直布置两种布置形式,以某电厂600 MW机组 SCR 装置垂直布置的喷氨格栅优化试验为例,在氨、空气混合物对称转移原则基础上探讨了一种喷氨格栅分区域优化调节的方法,根据现场实际情况把喷氨格栅区域分割成18个小区域进行精细化调整。试验表明通过调节喷嘴喷氨量之间的差异性来耦合流场分布的差异性可使反应器出口烟气中NOx 浓度场的偏差系数达到15%左右,对改善反应器出口的NOx 浓度场的均匀分布是有效的。     

基于深度主元分析的电站锅炉NO_x质量浓度预测模型研究

目前,国内电站大部分选择性催化还原(SCR)脱硝系统喷氨装置喷氨调节阀自动控制均存在一定的问题。本文通过深度主元分析,阐述了机组SCR脱硝系统入口NO_x质量浓度非线性模型的构建方法,同时利用该方法构造的模型以及模糊调节和时滞补偿控制,发展了新型的喷氨控制策略。运行控制结果表明,在动态和稳态过程中,烟囱出口NO_x质量浓度均能长时间稳定地控制在设定值附近,有效解决了SCR脱硝系统喷氨自动投入的问题。     

燃煤电站SCR烟气脱硝系统运行典型故障诊断

燃煤电站SCR烟气脱硝系统运行中典型故障包括脱硝还原剂供应不足、喷氨自动调节品质差、喷氨均匀性差等。为解决此类问题,以某电站SCR烟气脱硝系统为例,介绍了相应整改措施。其主要包括：（1）提高液氨加热蒸汽品质,清理氨系统杂质;（2）优化喷氨自动控制逻辑;（3）热态喷氨优化调整。试验结果表明,整改及优化后该厂脱硝系统故障基本得到消除,还原剂供应量随机组负荷变化而变化,喷氨系统自动控制可正常投运,SCR脱硝反应器出口NOx及逃逸氨浓度达到设计要求且运行平稳,脱硝系统运行的安全性和经济性均得到提高。     

压差式自回流多点均匀烟气取样系统的应用

为了解决火电厂脱硝出口NOx和NH３浓度测量误差过大的问题，文章介绍了一套压差式自回流NOx网格 取样系统。系统应用结果显示，网格取样装置测量的平均值与烟囱排放口在线测量的结果很接近。     

超临界锅炉烟气脱硝喷氨量混结构–径向基函数神经网络最优控制

喷氨量大小不仅影响超临界锅炉选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)烟气脱硝装置的效率,过量喷氨也会导致下游空预器受热面的积灰、腐蚀和造成资源浪费、二次污染,且在变负荷时,传统PID控制方式很难实现最佳控制。通过引入混结构隐含层,改善传统RBF神经网络变工况控制时的非线性和扰动适应能力,设计了基于混结构RBF神经网络(MS-RBFNN)的喷氨流量最优控制系统,用MS-RBFNN综合学习当前主要相关状态参数,以SCR脱硝装置出口NOx排放量最小作为学习训练信号,实时并行计算出最优喷氨控制流量。实验结果表明,此优化方案相对传统PID控制,具有更好的NOx排放控制效果和变工况适应能力,同时节约了喷氨量。     

基于DJMI-GRU的SCR烟气脱硝系统出NOx动态软测量建模

燃煤电站烟气连续监测系统（CEMS）反向吹灰时,烟气NOx质量浓度信号容易失真,从而造成喷氨量不匹配、NOx排放超限等问题。本文考虑选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统的时延特性,采用差分联合互信息（DJMI）方法确定影响SCR反应器出口NOx质量浓度的辅助变量时延和动态模型输入的历史数据长度,提出了一种基于门控循环单元(GRU)神经网络的DJMI-GRU动态软测量方法。利用某660 MW机组历史数据对软测量模型进行验证,并与普通循环神经网络（RNN）模型进行比较。结果表明:与RNN模型相比,GRU神经网络结构具有遗忘更新机制,利用全工况数据训练时具有较好的泛化能力;采用DJMI方法估计时延信息并重构输入数据集能有效去除DJMI-GRU模型输入中的冗余信息,更好地表现脱硝过程的动态特性并加速模型训练;使用局部工况数据进行模型训练时计算量小且能取得更高的拟合精度,能在CEMS反向吹灰时为喷氨优化、NOx排放监测提供指导。