火电厂并网脱硝和低负荷脱硝的技术现状

随着国家对火电厂大气污染物排放标准越来越严格,需要在保证机组安全和脱硝催化剂使用寿命的前提下,实现机组并网前投运SCR脱硝,同时实现机组深度调峰投运SCR脱硝.文中对并网前投运SCR脱硝及深度调峰时投运SCR脱硝的技术路线进行了介绍.机组并网前投运SCR脱硝的技术路线有降低最低连续喷氨温度、优化启动配煤、提高锅炉水侧温度、提高锅炉烟温、提高锅炉蒸汽侧温度.机组深度调峰投运SCR脱硝系统的技术路线有烟气侧调温旁路、省煤器水侧旁路、省煤器分级布置、增设0号高加、回热抽汽补充给水、省煤器热水再循环.     

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。     

燃煤机组低负荷运行SCR烟气脱硝系统应对措施

针对燃煤电站机组低负荷运行过程中,省煤器出口烟气温度过低,无法满足选择性催化还原(SCR)催化剂投运温度要求的问题,本文以某超临界600 MW燃煤机组为研究对象,分别进行省煤器给水旁路、省煤器烟气旁路以及省煤器分级布置3种改造。锅炉热力计算结果显示:机组在50%额定负荷工况下,采用省煤器分级布置改造方案,当SCR反应器前省煤器受热面积份额为83%,SCR反应器后省煤器受热面积份额为17%时,SCR反应器入口烟气温度可达320℃,满足催化剂投运要求,且锅炉热效率维持在94.69%,该方案改造效果最佳。     

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。     

1000MW机组深度调峰锅炉全负荷脱硝优化改造技术研究

以某1000 MW机组SCR脱硝系统为研究对象,为了适应机组深度调峰,机组并网运行后即投脱硝的要求,SCR系统需进行优化改造提升脱硝系统进口烟气温度。机组并网负荷约150 MW,结合机组并网后运行特性,烟气温度最低点出现在锅炉干湿态转换时,即250 MW负荷点附近。结合煤中的硫分和水分,机组负荷降低至25%THA工况左右时,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约27℃,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省煤器复合热水再循环等提升脱硝系统进口烟气温度技术,确定省煤器复合热水再循环为最佳改造方案。     

省煤器给水旁路提升SCR进口烟温应用研究

针对某300 MW燃煤电站锅炉在中低负荷运行时SCR脱硝系统进口烟温低无法投运的问题,采用省煤器给水旁路技术改造以提升SCR进口烟温。通过典型负荷下的旁路试验,验证了给水旁路技术对锅炉烟温的提升性能,同时考察了对锅炉运行的影响。针对给水旁路技术存在因给水饱和气化而威胁锅炉安全的潜在问题,建立了旁路安全流量在线计算模型,得到旁路运行中的实时安全流量,为给水旁路技术的安全应用提供指导。相关研究为电站锅炉实现SCR脱硝宽负荷投运提供了有价值的参考。     

300MW机组SCR系统低负荷运行能力提升策略

热电厂脱硝SCR烟气系统运行过程中,经常出现中、低负荷下SCR反应器入口烟温低于催化剂的最佳反应温度,导致SCR反应器运行效率偏低,严重影响锅炉的脱硝效率、排放浓度和氨逃逸率,还会引起空预器的堵灰问题。通过对锅炉烟风系统进行省煤器外烟气旁路改造,实现了在锅炉低负荷工况下,SCR系统正常稳定工作。     

1100t/h塔式锅炉加装高温换热器分析

某机组1 100t/h塔式锅炉省煤器出口烟气温度过高,不能满足选择性催化还原(SCR)脱硝设备的正常运行,对此,通过在省煤器出口加装高温换热器,有效降低了SCR反应器入口烟气温度,保证了SCR催化剂的安全稳定运行;同时,利用高温换热器加热凝结水,排挤低压抽汽,使机组供电煤耗降低约2.34g/(kW·h),节能效果显著。     

省煤器烟气旁路在SCR烟气脱硝系统中的应用

由于机组低负荷运行时,选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统的入口烟气温度低于最低喷氨温度,会导致SCR系统无法喷氨运行。为此,需设置省煤器烟气旁路。以某火电厂600MW机组SCR系统为例,通过数值模拟的方法得到最佳省煤器烟气旁路方案,即将省煤器旁路入口设于喷氨格栅前,将部分接口伸入进口烟道内,加深高温烟气进入SCR系统水平烟道的射入距离,有利于高温烟气和低温烟气迅速混合。该方案实施后,第1层催化剂入口截面上烟气平均温度为319℃,烟气温度分布的最大偏差为2.4%,满足最低喷氨温度要求。     

省煤器分级技术改造与性能评价

为提高低负荷工况SCR脱硝装置入口烟气温度,某电厂对其600 MW超临界锅炉进行了省煤器分级技术改造,并通过性能考核对改造结果进行了综合评价。改造后低负荷工况时SCR脱硝装置入口烟气温度提高到300℃以上,满负荷工况时不高于400℃,保证了SCR脱硝装置的持续稳定投运,且未降低锅炉效率,为同类机组SCR脱硝装置低负荷脱硝技术改造提供借鉴和参考。     

宽负荷SCR脱硝系统的全负荷拓展技术探索

为了实现选择性催化还原(SCR)脱硝系统全负荷运行,减少环境污染,机组启动过程中使用宽负荷SCR脱硝系统进行全负荷脱硝系统试验:通过锅水循环泵(简称锅水泵)流量调节阀和锅水泵出水调节阀控制省煤器再循环流量,同时通过省煤器水旁路调节阀控制省煤器旁路流量,在保证设备、系统安全的前提下,减少了启动过程中省煤器的吸热量,提高了SCR脱硝反应器入口烟温,使得并网前SCR脱硝反应器入口烟温达到脱硝催化剂最低温度要求,从而投入SCR脱硝系统运行。     

降低SCR脱硝装置最低投运负荷的策略研究

发电机组低负荷下,锅炉省煤器出口烟温往往达不到SCR脱硝装置运行要求.为解决这一问题,对现有省煤器旁路式解决方法进行分析,找出不足,进而提出了省煤器烟气旁路式和限流式加低温换热器的解决方案.在机组低负荷运行时利用这2种新方法,能够在不影响锅炉效率的前提下,实现脱硝装置稳定、高效运行;对于排烟温度较高的锅炉,采用省煤器限流式加低温换热器的方法,能够有效降低锅炉排烟温度,提高锅炉效率.     

加装SCR脱硝装置的锅炉系统数值模拟

采用改进的模拟算法,对装有选择性催化还原法(SCR)脱硝装置的300 MW机组煤粉锅炉的燃烧和烟风系统进行模拟,其包括炉膛、过热器、再热器、省煤器、空气预热器、SCR脱硝装置、除尘器和风机等,烟气温度以及压力的模拟结果与设计值吻合较好.     

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。     

选择性催化还原烟气脱硝技术进展及工程应用

对目前广泛应用及正在研究的选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术及催化剂进行了综述。详细分析了影响SCR过程的诸因素，如反应温度、烟气在反应器内的空间速度、烟气流型及与氨的湍流混合，以及催化剂钝化等，并提出了预防措施。指出目前SCR虽然技术成熟，脱硝效率高，但其投资和运行费用亦很高，成为限制SCR发展应用的主要原因。介绍了可使SCR整体成本降低的低温SCR技术的进展和研究目标。     

烟气脱硝工程的调试及其分析

介绍了选择性催化还原(SCR)脱硝技术的原理和系统组成,并以广东省内某电厂600 MW机组烟气脱硝工程为例,阐述了SCR烟气脱硝工程的调试过程,分析了调试过程中值得注意的问题,可为类似的脱硝工程调试提供参考.     

燃煤电厂烟气SCR脱硝成本分析与优化

针对中国现有机组烟气SCR脱硝成本较高的问题,研究了机组类型、机组容量、脱硝效率、还原剂类型、入口NOx浓度、脱硝厂用电率等因素对烟气SCR脱硝平均成本的影响,同时通过分析SCR脱硝成本的组成得到运行成本和财务成本是脱硝成本的主要组成部分,进而提出降低脱硝成本的还原剂耗量优化、吹灰系统优化、催化剂优化等措施,为烟气SCR脱硝系统的经济、稳定运行提供指导.     

燃煤电站SCR烟气脱硝CFD技术的研究进展

选择性催化还原（SCR）烟气脱硝技术虽然应用广泛,但催化剂磨损、堵塞及还原剂与烟气混合不均等问题时有发生,CFD技术可多角度模拟现场情况,有助于问题的解决。对国内外燃煤电站SCR烟气脱硝CFD技术的研究进行了综述,在对文献进行梳理的基础上,阐述了计算流体力学CFD软件在SCR烟气脱硝模拟中的应用情况,其主要领域包括：流场模拟、组分浓度场模拟、气固两相流模拟、化学反应模拟等。指出合理均匀的流场是整个SCR系统经济安全运行的基础;耦合详细反应机理的SCR模型与锅炉燃烧、SNCR等模型的联合模拟是未来研究的重点。     

SCR脱硝系统最低连续喷氨温度的研究

目前国内选择性催化还原（SCR）脱硝机组普遍存在低负荷停止喷氨的问题,脱硝装置停运工况所对应的烟气温度称之为最低连续喷氨温度。出于技术保护的目的,以往引进国外技术的催化剂制造商得不到此温度的计算方法。为此,从硫酸氢铵（NH4HSO4）的生成机理出发,分析了NH4HSO4的结露过程,并结合催化剂的微孔毛细管冷凝现象,提出了一种计算最低连续喷氨温度的方法,该方法计算结果与工程实践有很好的耦合度。同时,根据烟气成分、脱硝效率、NOx入口浓度对最低连续喷氨温度的影响,结合运行经验,提出了“欠氨运行”概念,用以指导工程实践和脱硝系统的运行。