现役燃煤机组全工况脱硝技术比较

燃煤机组低负荷调峰运行时,从省煤器出口进入SCR(selective catalytic reduction)脱硝装置的烟气温度偏低,偏离了脱硝催化剂的温度窗口,造成脱硝效率低,甚至脱硝系统无法正常投入,导致氮氧化物排放浓度超标,成了制约机组的深度调峰能力主要因素。文中介绍了几种实现燃煤机组NOx全工况达标排放的SCR入口烟气温度提升技术,包括省煤器烟气旁路、省煤器分级、省煤器水侧旁路、弹性回热、热水再循环、省煤器分隔烟道、烟气补燃等,并就各自的技术特点进行了对比分析,为电厂开展全工况脱硝改造提供参考。     

SCR系统急转烟道均流装置的数值模拟

通过数值模拟的方法,对某电厂锅炉烟气脱硝改造工程SCR系统流场进行优化时发现,由于该机组空气预热器(空预器)的烟气侧和空气侧为左右布置,且锅炉后部受热面前后竖井烟温偏差达60℃,导致催化剂来流烟气在宽度方向上存在40℃温差。对此,通过采用急转烟道均流装置,将SCR反应器入口扁平烟道宽度方向的温度偏差,转变为烟道高度方向的温度偏差,增加了冷、热烟气的接触面积,强化了冷、热烟气的混合效果。数值模拟和模型试验研究表明:应用急转烟道均流装置的SCR系统,催化剂来流温度偏差仅为7℃,其他各项技术指标也均满足要求。     

超超临界机组SCR脱硝系统大颗粒灰拦截技术

针对烟气携带大颗粒灰到催化剂表面导致催化剂堵塞影响了SCR脱硝设备正常运行的情况,采用优化烟道流场设计、加装褶皱式拦截网及安装空气炮吹灰装置等方案后,可有效防止大颗粒灰进入SCR脱硝反应器,为同类型机组解决催化剂堵塞问题提供参考。     

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。     

300 MW级燃煤机组SCR烟气脱硝超低排放性能评估

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选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝装置的稳定、高效、经济运行提供借鉴及指导。某3台300 MW级燃煤机组SCR脱硝装置已实现NO_x超低排放,以此为例,对其脱硝装置的脱硝效率、进出口NO_x浓度分布、出口速度分布、氨逃逸率、SO₂/SO₃转化率、系统阻力等运行参数进行了评估,掌握了此类机组脱硝装置主要性能。试验结果表明,3台300 MW级燃煤机组脱硝装置整体性能良好,但存在流场不均、飞灰堵塞、氨逃逸超标等问题,为此提出了避免此类问题的方法和建议。     

燃气轮机高效脱硝的工艺流程设计及研究

针对燃气轮机工况条件下烟气排放的特点以及现有脱硝系统的问题,提出了一种燃气轮机机组SCR高效脱硝的技术方案,通过在燃机和余热锅炉的连接段处布置有尿素预热管和雾化喷枪,利用烟气余热进行尿素的预热和热解;采用烟气消旋装置可以对螺旋的烟气进行整流,消除了烟气的旋转,从而实现了对整个烟气通道的流场优化;结合燃气轮机的烟气排放特点采用专用的SCR脱硝催化剂,为实现燃气轮机的高效脱硝工艺设计提供理论依据和技术保证。     

基于省煤器烟道分隔挡板控制的锅炉宽负荷脱硝系统研究与应用

采用选择性催化还原法烟气脱硝技术的燃煤机组在低负荷运行时,烟气温度降低并脱离催化剂的活性温度窗口,导致脱硝系统退出运行。研究并应用了一种锅炉宽负荷脱硝系统,在锅炉省煤器内增加分隔隔板将省煤器烟道分为3路通道。低负荷时降低两侧烟道的烟气流量,减少省煤器换热量,提高SCR反应器进口烟气温度。     

脱硝系统采用烟道尿素直喷热解工艺的可行性研究

以某125 MW燃煤机组为例,使用数值模拟方法对选择性催化还原（SCR）脱硝反应器进口烟道烟气条件下尿素直喷热解技术应用的可行性进行了研究。研究结果表明:在燃煤机组SCR反应器进口烟道烟气条件下,尿素热解的主要产物为氨气和异氰酸,在300~400 ℃烟气温度范围内,当停留时间达到0.5 s以上时,尿素的热解效率在95%以上;在SCR脱硝系统进口烟道布置12支喷枪,尿素溶液平均雾化粒径为35 μm,在尿素溶液喷射点下游设置混合器能够使第一层催化剂入口截面上NH3的摩尔分数分布均匀性最好,均方根偏差为4.8%;在尿素直喷热解工程应用时,宜选用带有保温隔热结构和冷却风装置的双流体喷枪,并将喷枪进行分区设置。     

电站锅炉SCR脱硝旁路烟道改造数值模拟及应用

某电厂在机组低负荷运行时,SCR脱硝装置入口烟温低于脱硝反应最低温度,导致SCR无法正常运行。采取了在锅炉转向室后抽出高温烟气,与低温烟气进行混合,提高SCR入口烟气温度的技术改造措施。通过数值模拟及试验,研究了旁路烟道布置方式对混合后烟气温度分布的影响以及改造前后锅炉效率、烟温分布变化的情况。     

旺隆电厂脱硝改造及应用

根据有关环保要求并结合自身的实际情况,旺隆电厂对2台420t/h燃煤锅炉进行脱硝改造.脱硝改造包括:将锅炉燃烧器改造为低氮燃烧器;对尾部烟道受热面重新设计和布置,并在烟道上加装选择性催化还原技术(SCR)装置和配套系统.改造后烟气脱硝系统脱硝效果显著,大幅减少了区域氮氧化物排放量.     

宽负荷脱硝改造技术在650 MW机组深度调峰中的应用

国家环保政策对燃煤机组的要求越来越高,燃煤电厂深度调峰的要求也越来越严,当机组启停或以低于50%BMCR负荷运行时,锅炉尾部烟道烟气温度不符合SCR投运要求,致使无法实现机组全负荷工况投运脱硝,直接影响NOx排放值。针对某电厂650 MW机组在锅炉低负荷工况时脱硝入口烟温偏低,无法满足脱硝装置投运要求,及自身锅炉换热系统特点,从技术特性、安全性、经济性分析各种方案优缺点,比选出分级省煤器改造方案。改造后,锅炉低负荷烟温提升20℃以上,在满足深度调峰机组负荷40%BMCR以上时,脱硝系统SCR反应器进口烟温均满足催化剂规定的安全运行温度,SCR装置运行稳定,有效地延长了催化剂使用寿命,满足了NOx排放标准,同时对锅炉效率影响较小。     

降低燃煤机组SCR脱硝系统催化剂磨损的流场优化

针对国内某300MW燃煤机组SCR脱硝系统催化剂严重磨损失效问题,提出了利用圆盘静态混合器代替常规导流板的改造方案。采用工业性试验测试气固两相流场分布情况并依此确定边界条件,利用计算流体力学方法对SCR脱硝系统中烟气速度、烟尘速度、烟尘质量浓度分布等规律进行研究,最终将优化方案应用到脱硝改造工程中。研究结果表明：催化剂的磨损主要是由烟道中烟尘掺混不均及最接近催化剂的导流板安装不合理所致。竖直烟道中安装圆盘静态混合器可使气固两相均匀分布,在较低的压阻下解决SCR脱硝系统催化剂入口截面气固两相混合不均的问题,有效延长催化剂的使用寿命。     

某电厂脱硝装置流场测试及模拟优化试验

某电厂计划加装第3层催化剂,为提升机组SCR脱硝装置的运行性能,该电厂从流场和浓度场两方面对机组SCR脱硝装置进行综合治理.SCR脱硝装置内部流场进行了数值模拟,并结合内部流场冷态测试,通过模拟针对性优化改造方案.根据数值模拟发现加装预留层催化剂之后,首层催化剂入口截面上移至预留层上方,此时后墙侧烟气流速明显偏大,长期...     

浙江省燃煤发电机组SCR烟气脱硝系统的运行状况评估

评估了浙江省内已经投产的17台SCR烟气脱硝机组的基本情况和投用率,分析了SCR烟气脱硝系统所产生的氨逃逸对空气预热器的影响,同时对几台投运时间较长的SCR烟气脱硝机组的空气预热器阻力进行对比分析,给出了提高燃煤机组SCR烟气脱硝系统投用率的建议,并提出了降低SCR烟气脱硝系统对燃煤机组不利影响的措施。     

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。     

利用电站锅炉耦合秸秆直燃炉提高再热汽温和SCR烟温经济性分析

针对电站锅炉普遍存在的再热蒸汽温度偏低和选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统低负荷下无法正常投运的问题,提出通过一种电站锅炉耦合秸秆绝热直燃炉,利用秸秆直燃的高温烟气显热直接提高锅炉尾部烟道烟气温度的技术方案。以某超临界350 MW机组锅炉为例,对不同负荷下将耦合秸秆绝热直燃炉高温烟气分别引入低温再热器进口烟道和SCR烟气脱硝系统前烟道的情况进行热力计算和经济性分析。结果表明:将1 000℃高温烟气引入低温再热器进口烟道时,100%负荷工况下,消耗秸秆3 749 kg/h,可将再热蒸汽温度升高13.5℃,节省供电标准煤耗1.86 g/(kW·h);50%负荷工况下,消耗秸秆3 749 kg/h,再热蒸汽温度升高33.3℃,节省供电标准煤耗7.39g/(kW·h);将1000℃高温烟气引入SCR烟气脱硝系统前烟道时,50%负荷工况下,消耗秸秆580 kg/h,SCR烟气脱硝系统入口烟温升高8.7℃,满足SCR烟气脱硝系统投运要求,供电标准煤耗增加0.84 g/(kW·h)。     

燃用高沾污性煤质锅炉SCR脱硝流场优化

某2×300 MW机组选择性催化还原(SCR)烟气脱硝装置,自2013年运行以来,一直存在喷氨格栅、水平烟道和导流板等位置积灰严重,氨逃逸量明显超标,空气预热器差压高等问题。通过计算流体动力学(CFD)流场校核分析产生问题的原因,最终确定优化方案为:更换防积灰能力强、混合特性好的花瓣型喷氨格栅,优化导流板布置,并加大导流板和烟道壁面处流速以减轻积灰。优化后,喷氨格栅分区可调性能明显好转,SCR脱硝装置出口NOx质量浓度分布更为均匀,氨逃逸量显著降低,运行8个月后停炉检修时发现喷氨格栅、烟道和导流板异常堵灰的情况得到了根本解决。     

脱硝系统新型涡流喷氨混合装置流场数值模拟

SCR脱硝系统的性能取决于进入脱硝反应器的氮氧化物与还原剂氨气混合的均匀程度和烟气速度分布。提出了一种新型的涡流喷氨混合装置,并对其流场进行了三维数值模拟。分析表明,涡流喷氨混合装置能够使进入第1层催化剂的烟气与氨气均匀混合,催化剂入口截面氨气浓度偏差小于10%,混合效果良好;在2个烟道转弯处等距离布置4块导流板,反应器上部等距离布置11块导流板后,烟气速度场达到偏差小于15%的设计要求,因此该新型涡流喷氨混合装置完全能够替代传统的喷氨格栅。     

SCR法烟气脱硝技术在潮州电厂2×1000MW机组上的应用

针对火电厂煤粉锅炉煤种适应性提高、低NOx运行要求,SCR技术可以有效地降低烟气NOx的排放浓度,减少发电企业的考核损失。以大唐潮州电厂2×1 000 MW机组增设烟气选择性催化还原法(SCR)脱硝装置的技术改造为例,简要介绍了潮州电厂原机组增加SCR脱硝系统的工艺构成和流程特点、设计参数、总体布置,并对该工程中相关设备的改造进行了描述,该改造不仅为百万机组脱硝工程的安全运行行提供了宝贵的经验,也为我国大型燃煤机组的脱硝改造工程提供参考。     

300 MW机组锅炉SCR装置流场研究

通过数值模拟和模型试验的方法,对某电厂300 MW机组锅炉选择性催化还原(SCR)烟气脱硝装置内的流场分布进行了研究.通过调整烟道结构、安装导流叶片以及延长整流格栅前导流叶片长度等,改善了流场分布.改进后SCR装置内催化剂来流烟速分布均匀性及方向性、催化剂来流氨氮摩尔比、脱硝系统阻力、催化剂来流灰量分布均匀性等指标均满足技术要求.