燃煤锅炉SCR脱硝系统及其流场优化研究

为解决燃煤机组瞬态过程中选择性催化还原技术(Selective Catalytic Reduction,SCR)系统精准喷氨困难的问题,基于数值计算结果对燃煤锅炉的省煤器出口烟道导板和SCR顶部导流板进行优化,建立被控系统和动态响应模型,利用人工智能算法在线完善模型,以实现精准喷氨。改造后,SCR入口烟道A、B侧烟气流速分别为9.0 m/s和9.2 m/s,相对标准偏差C_V值为11.4%和10.7%。SCR入口烟道A、B侧NO_x平均质量浓度为250.7 mg/m³和260.5 mg/m³,相对标准偏差CV值分别为4.8%和5.0%。SCR出口烟道A、B侧NO_x平均放质量浓度为47.1 mg/m³和51.6 mg/m³,相对标准偏差C_V值分别为12.3%和12.5%,基本实现了超低排放的要求。液氨单耗从改造前0.278 3 kg/MWh下降到0.215 2 kg/MWh,下降了27.8%。     

660MW机组SCR脱硝系统流场优化试验研究

为了分析某电厂#1机组SCR脱硝系统催化剂磨损的问题,采用现场试验的方法,在对催化剂上方流场进行测试后,分析催化剂磨损的原因。结果表明:横梁结构是导致催化剂磨损的主要原因。最后通过对横梁结构进行适当改造,改善了气流分布,大大减轻了催化剂的磨损,保证脱销装置的效率及安全运行。     

SCR脱硝反应器流场优化及积灰预测

火电厂SCR反应器内部积灰现象是影响脱硝性能和安全运行的重要因素。针对火电厂运行过程中出现的脱硝反应器内部积灰问题,通过数值模拟的方法,研究了反应器内部的飞灰分布特征,并通过流场优化,在第三拐角处添加导流板数量,对反应器内部的烟气和飞灰浓度分布进行优化调整,降低了催化剂层前流场和飞灰浓度场的不均匀性。     

燃煤电厂SCR烟气脱硝改造工程关键技术

当前全国火电机组烟气脱硝改造已进入集中投运期,部分工程实施过程中隐藏的问题也在投运后逐渐显现。针对当前燃煤电厂脱硝改造工程现状,在总结分析当前脱硝改造工程问题的基础上,就设计参数的选取、性能保证值的确定、催化剂的选型、流场设计、吹灰器选型、反应器入口灰斗设置以及配套改造等脱硝改造工程中的关键技术问题进行分析与探讨,提出了相应的意见与解决措施。     

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。     

火电机组脱硝系统SCR调试的关键技术研究

随着<火电厂大气污染物排放标准>从2004年1月1日起开始实施,大批火电机组烟气脱硝工程随之上马,却没有一部关于实施火电机组烟气脱硝工程调试的规范可依.而且以氨为主的还原剂属化工产品,火电机组的设计、安装、调试单位都缺少使用经验,无法全面控制风险,故编写一部用于指导火电机组烟气脱硝工程设计、安装、调试、验收的指导性规范势在必行.本文归纳了SCR法调试中关键控制技术要点,期望时此项工作有一定借鉴意义.     

超低排放SNCR+SCR脱硝系统流场优化技术与应用

脱硝烟道的流场均匀性以及积灰预防措施是确保高效脱硝系统正常运行的重要因素。通过数值模拟和冷态试验,提出了大尺度混合器、新型均流器、双层整流器共3项提效措施,分别改善了脱硝烟道入口、喷氨栅格进口、催化剂层入口的流场均匀性。在实际工程中的应用结果表明,上述流场均匀性优化措施可以有效避免现有超低排放脱硝系统面临的脱硝烟道入口NOx分布不均、反应器氨氮比分布不均、出口氨逃逸大等难题和风险,满足高效率低逃逸的要求,值得进行市场推广。     

锅炉SCR脱硝系统非典型优化试验研究

对某发电厂600 MW机组SCR(选择性催化还原)装置进行了优化调整试验研究。经过600 MW负荷时SCR系统优化调整后,A和B反应器出口NOX质量浓度分布的均匀性有了明显提高,其相对标准偏差分别由57.1%和50.7%减少到16.6%和15.1%。但在300 MW负荷工况时,出口NOX质量浓度相对偏差分别为40.6%和40.0%。试验研究发现2种工况下反应器入口烟气流场出现相反的分布趋势是造成脱硝优化调整结果出现偏差的主要原因,优化各燃烧器风/粉配比及反应器入口导流板的式样是解决该非典型脱硝性能偏差现象的有效方法。     

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。     

330 MW机组SCR脱硝系统灵活性优化改造技术研究

以某330 MW机组SCR脱硝系统为研究对象,为了适应机组深度灵活性调峰,开展SCR脱硝系统优化改造技术研究。结合煤中的硫分和水分,机组负荷降低至30%THA工况时,为了满足脱硝系统能够正常运行,脱硝入口烟气温度需提高18℃,从技术安全性、可靠性和经济性等方面分析比较省煤器烟气旁路、省煤器分级、省煤器给水旁路、省煤器热水再循环和增设零号高加等提升脱硝系统低负荷时烟气温度技术,确定省煤器水旁路为最佳改造方案,为同类型机组脱硝系统改造提供参考依据。     

SCR脱硝系统多目标优化控制研究

燃煤机组面临着灵活运行和超低排放的双重压力,机组快速深度变负荷对选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统的控制提出了更高要求.提出一种兼顾超低排放和经济成本的多目标优化控制方法,将脱硝成本加入优化目标函数,采用预测控制结构,结合神经网络和遗传算法进行模型建立和控制量寻...     

SCR烟气脱硝系统冷风加热改造技术研究

大唐长春第二热电有限责任公司按照国家要求,对1-6号机组原有的SCR烟气脱硝系统进行超低改造,改造完成后烟气中的氮氧化物满足超低排放标准。但由于水解工艺所用稀释氨气的热稀释风为取自锅炉空气预热器的热风,热风中含灰量较多,极易与氨气中的水蒸气混合,导致氨气管道与喷氨格栅分支管道堵塞,造成氨气流量分配不均,降低脱硝效率。采用冷风加热技术安装在原SCR烟气脱硝系统内,在SCR烟气脱硝系统反应器内安装换热管排,增加1台风机,风源取自室内风,通过管道将室内风送至锅炉尾部烟道内,室内风通过换热管道在脱硝系统反应器内与烟气进行换热,将室内风加热成300~320℃热风,热风与氨气混合进入喷氨格栅分支管道,通过喷嘴射入烟道内与烟气中的氮氧化物反应达到脱硝效果。由于该稀释热风取自室内风,风源中含灰量较少,经加热与氨气混合后大大减少堵塞现象,使氨气流量分配十分均匀,有效提高了脱硝效率,降低了尿素耗量,为电厂节约了发电成本。     

SCR脱硝控制系统优化

针对135MW燃煤机组脱硝系统运行中的一些问题,进行控制系统优化优化后的系统不仅满足环保排放要求,同时其可靠性及经济性的到提高。     

SCR脱硝反应器流场的数值模拟及结构优化

基于Fluent计算为平台,采用k-ε双方程湍流模型及多孔介质模型,对某玻璃窑炉选择性催化还原法(SCR)反应器系统进行了数值模拟。模拟结果表明,在SCR反应器进口连接管道及入口段合理设置导流板和散流器,可以显著改善SCR反应器进口段的流场分布。与未设置导流板的SCR系统相比,在反应器入口烟道设置5块曲面型导流板,可使得首层催化剂层入口截面处烟气速度偏差由42.18%降低至10.97%。在反应器入口扩展段布置散流器,可以改善该区域的涡流强度,并使得进入首层催化剂截面的烟气平均入射角度从29.84°降低至19.30°,同时进一步降低首层催化剂入口截面速度偏差至9.1%。     

SCR脱硝系统中不同形状静态混合器的流场研究

为提升SCR脱硝烟道进口烟气的流场均匀性,利用FLUENT软件对SCR脱硝系统中加装不同形状静态混合器的流场进行研究,发现静态混合器可明显改善进入催化剂的烟气NH_3/NO_X分布,但对速度场无明显改善,且会增加系统阻力。圆形叶片静态混合器对流场的影响优于方形叶片静态混合器,更适用于脱硝系统。     

SCR脱硝系统超低排放运行优化技术研究

为提高燃煤电厂NO_x超低排放改造后的运行水平,以增加了1层备用催化剂的某台600 MW机组为例,实测了超低排放改造后脱硝反应器出口NO_x浓度分布、脱硝反应器出口与脱硫塔出口NO_x浓度偏差以及逃逸氨浓度。对所存在的问题进行了优化调整和处置,包括喷氨优化调整,疏通堵塞的氨支管喷嘴。该机组通过低氮燃烧改造,进一步降低了脱硝装置入口NO_x浓度,为避免过量喷氨造成后续不良影响,提出应适当降低脱硝效率,即以NO_x达标排放为基准,控制喷氨量。对该机组催化剂活性进行评估,给出了催化剂更换、加装或者再生策略选择的约束性指标。     

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%。     

基于CFD模拟的SCR脱硝装置优化改造

为解决某600 MW机组SCR脱硝装置在运行中出现的催化剂层前墙区域烟气速度低、后墙区域烟气速度高的问题,通过对脱硝装置内部流场的数值模拟分析,结合现场冷态试验验证数值模拟的准确性,并提出了优化方案。结果表明合理设置导流板、调整整流格栅结构可优化内部流场,解决该问题。     

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。     

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。