SCR烟气脱硝反应器整流装置优化分析

工业生产过程中产生的大量氮氧化物给人类的生态环境带来了极大的破坏,选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction,SCR）烟气脱硝技术的发展为烟气脱硝做出了很大的贡献,是国际上应用最广泛、认可度最高的脱硝技术,也是企业减排的最有效手段之一,但是,SCR技术装置还存在着一些提升的空间,如何能进一步提高脱硝效率是行业内共同关注的问题。本文主要以1000MW燃煤锅炉机组SCR烟气脱硝反应器整流装置为介绍对象,从氮氧化物的产生与危害、SCR烟气脱硝技术的介绍以及SCR反应器整流装置优化模拟实验出发,旨在为SCR技术的进一步优化提出一些新方法。     

电厂宽负荷选择性催化还原脱硝技术改造

选择性催化还原（SCR）脱硝技术是我国电厂常用的脱硝技术。该技术运行中对烟气温度的要求比较严格,需要控制好SCR脱硝系统的入口烟温。针对这一问题,从影响SCR脱硝效率的关键因素及常见的宽负荷脱硝技术改进方案入手进行了分析。通过宽负荷脱硝技术改造,明显提高了SCR脱硝系统的入口烟温,进而提高了脱硝效率,减少了氨逃逸率,为电力行业脱硝技术发展提供了实际参考。     

燃煤电厂脱硝新技术研究进展

本文介绍了低NO_X燃烧技术和烟气脱硝技术,比较了烟气脱硝新技术的特点,并对烟气脱硝技术的发展前景进行了展望。SCR技术脱硝率可达90%以上,氨逃逸量小,能够达到新环保标准的要求,是国际上应用最广的脱硝技术之一。     

SCR脱硝性能影响因素及维护

我国的氮氧化物污染越来越严重,燃煤电厂将逐步采用SCR（选择性催化还原）烟气脱硝装置,减少污染。系统地分析了SCR脱硝原理,脱硝性能影响因素和对策。主要包括：催化剂组成和活性分析;氨泄漏、二氧化硫的氧化率对空气预热器的影响;以及烟气温度、空间速度对脱硝性能的影响,总结SCR脱硝系统的维护方法。为提高我国的SCR脱硝性能提供借鉴和指导。     

某厂300MW燃煤锅炉SCR法烟气脱硝技术的应用

介绍了燃料燃烧过程中NOx的形成机理,结合某厂SCR法烟气脱硝项目,介绍了SCR法脱硝技术的工艺流程、主要系统、催化剂选型、SCR法烟气脱硝工艺的影响因素以及实际运行调节状况和运行中易出现的问题和注意事项。     

脱硝系统改造后炉膛负压波动原因分析及对策

选择性催化还原法(SCR)是目前燃煤电厂普遍采用的烟气脱硝技术,锅炉加装SCR脱硝装置后易出现空预器堵塞、炉膛负压异常波动等问题。以某燃煤机组为例,对空气预热器进出口压差、炉膛负压、入炉煤质、机组运行工况等进行综合分析,发现炉膛负压异常是由于锅炉进行SCR烟气脱硝时空气预热器发生局部堵塞,其根本原因为SCR装置过量喷氨或局部过量喷氨造成大量氨逃逸所致。并在分析原因的基础上提出治理对策。     

SCR脱硝催化反应模型的建立与验证

为研究硫酸氢铵在低温选择性催化还原( selective catalytic reduction, SCR)催化反应器中的生成条件、沉积及富集规律和催化剂再生技术,设计和搭建参照实际低温脱硝工程的中试规模的SCR反应器系统。在实验过程中,不能准确测量出沿催化剂轴向或在反应截面上NH3或NOx质量浓度的分布情况,而该情况对实验研究是比较重要的。为此,采用化学反应动力学和计算流体力学建立了SCR脱硝催化反应模拟模型,通过在相同反应条件下分别设定不同氨氮比、温度,比对实验测量数据间的变化趋势与模拟计算结果的一致性,验证所建催化反应模拟模型的正确性。该模型可为分析研究硫酸氢铵在反应截面上或沿催化剂轴向的生成条件、沉积及富集规律提供数据支撑,同时也能用于实际SCR脱硝工程脱硝催化反应过程的模拟。     

浅谈脱硫脱硝一体化

"十二五"以来,我国环保部门对烟气排放指标要求越来越严格,国内为烟气脱销技术主要是SCR/SNCR工艺。SCR/SNCR工艺脱硝技术虽然比较成熟,但氨逃逸与烟气中的SO_3反应生成NH_4HSO_4,在250℃温度下粘符在尾部设备上,阻碍了锅炉热交换,降低了锅炉热效率。分析次氯酸钙脱销机理,理论上次氯酸钙脱硫脱销一体化向正方向进行。通过实验模拟:次氯酸钙脱硝可达到70%,脱硫效率可达到100%,脱硝效率可以与SNCR相媲美。脱硫脱硝一体化不仅能满足目前国家烟气运行排放要求,投资少,而且脱去烟气硫、硝时,对锅炉热效率没有任何影响,伴随其技术的不断成熟,湿法脱硫脱硝一体化未来将有美好的前景。     

火电厂SCR脱硝催化剂寿命预估研究

火电厂SCR烟气脱硝装置的核心是SCR脱硝催化剂,其使用寿命直接影响着SCR工艺的效率和运行费用。针对火电厂SCR脱硝催化剂在运行过程中的失活机理,建立了催化剂的失活动力学模型以及寿命计算方法,并基于物理和数学方法对失活动力学模型进行了修正,采用催化剂实际运行的失活数据进行验证,确定了催化剂失活动力学的最佳修正模型为k=φk0e-At,利用该模型对催化剂进行寿命估算具有较为准确的结果,可为火电厂SCR脱硝催化剂的寿命管理提供一定的参考依据。     

基于LSTM模型的SCR系统喷氨量串级预测控制

常规PID对时变、时滞的选择性催化还原脱硝技术(SCR)脱硝系统控制效果不佳,难以满足环保排放要求,因此提出了一种基于长短期记忆(LSTM)神经网络滚动预测的串级预测控制策略。将LSTM网络预测输出作为下一时刻输入数据,建立能自动微调的SCR系统模型;将LSTM网络与预测控制方法相结合应用于SCR喷氨优化控制中,并在此优化控制方案基础上加入PID控制,建立喷氨量串级预测控制系统。仿真结果表明:该控制策略对于SCR系统具有调节速度快、动态控制性能好等优点,且能克服模型失配的影响。     

基于阶梯式广义预测的SCR脱硝系统优化控制

SCR脱硝系统被控对象具有大迟延和大惯性,采用常规PID难以满足对出口NO_x含量的精准控制。为提高控制品质,提出了基于阶梯式广义预测的SCR脱硝系统优化控制。首先采用粒子群算法辨识了NO_x排放量的数学模型,其次基于模型设计了阶梯式广义预测控制器,最后将基于联合互信息的LSSVM动态软测量模型得到的NO_x生成量作为前馈,构建了基于软测量模型的前馈-反馈控制系统。结果表明：基于阶梯式广义预测的脱硝优化控制能很好的减少出口NO_x的波动,将动态软测量模型得到的NO_x生成量预测值作为前馈引入SCR脱硝控制系统,克服了测量数据存在的滞后问题,可以及时准确的控制喷氨量,实现脱硝系统的稳态经济运行。     

基于灰色神经网络的SCR脱硝催化剂寿命预测研究

为了充分利用SCR脱硝催化剂,尽可能延长其服役时间,同时确保燃煤电厂脱硝系统的安全稳定运行,必须制定科学合理的催化剂寿命预测方案。现阶段催化剂寿命预测常用的指数模型预测误差较大,不适合用于指导SCR催化剂的更换方案。针对SCR催化剂活性与服役时间的样本数据具有灰色特点,建立了BP神经网络模型、灰色BP神经网络残差模型、灰色BP神经网络直接输出模型,避免了样本数据少且不具备一致性对预测结果的影响。最后通过实例对比分析,说明了灰色神经网络法中的直接输出模型精度较高,可为燃煤电厂SCR脱硝催化剂的寿命预测及更换管理提供一定的参考依据。     

燃煤电厂选择性催化还原脱硝系统运行成本

针对燃煤电厂选择性催化还原(SCR)脱硝系统,提出基于费用效益分析方法的脱硝运行成本评估体系和计算模型,研究典型机组的SCR脱硝系统运行成本.结果表明,在机组年运行小时数为5 000h,入口NOx质量浓度为400mg/m3时(基准含氧量6%),容量分别为300、600和1 000 MW机组的SCR脱硝系统运行成本分别为7.6~8.6、5.75~6.55和4.8~5.4元/(MW·h);入口质量浓度从200mg/m3分别增加至400和600mg/m3时,总成本中还原剂成本增幅最大,分别为195.9%和391%;当达到超低排放标准限值时,300、600和1 000 MW机组的SCR脱硝系统运行成本相比达到新标准排放限值时分别增加约9.64%、9.68%和9.8%;机组年运行小时数从4 000h增加至6 000h时,300、600和1 000MW机组的SCR脱硝系统运行成本分别降低约28%、26%和26.2%.     

电站锅炉SCR脱硝系统导流板的设计与优化

为了优化某燃煤电厂选择性催化还原（SCR）脱硝系统的流场,研究不同导流装置的设计对该系统内流场的影响.基于fluent软件,对SCR脱硝反应器的流场进行数值模拟,应用可实现（Realizable）k-ε双方程模型计算气体的湍流运动,采用物质输运方程预测烟气组分的混合,研究反应器原设计方案下的速度场和浓度场信息,并通过优化导流装置对SCR脱硝系统结构进行优化.研究表明：优化后可以保证系统内烟气速度标准偏差小于10%,浓度流场小于5%;有利于减少SCR系统的压降,优化后压降小于800 Pa;同时将数值模拟结果和试验数据进行对比,得到了较好地吻合.     

SCR技术在云南滇东电厂中的应用

从分析NOx生成机理人手,介绍云南滇东电厂选择性催化还原技术(SCR)脱硝原理、工艺流程、控制原理,设计存在的问题及运行注意事项.     

330MW燃煤电厂SCR技术的应用研究

研究选择性催化还原法（SCR）在330MW燃煤电厂上的应用,分析了SCR系统工艺流程、工作原理及影响脱硝效率的因素。经过较长时间稳定运行,系统脱硝效率在80%以上,达到设计参数,为燃煤电厂NOx控制提供参考。     

大型火电机组SCR烟气脱硝技术探讨

选择性催化还原脱硝工艺是目前处理燃煤电厂大型火电机组氮氧化物的最主要方法。文章在介绍SCR工艺脱硝原理的基础上,较为详细地介绍了SCR系统构成、装置布置、催化剂的选择及运行控制注意事项,并对该工艺在大型火电机组中的应用前景进行了展望。     

粉煤灰负载钒氧化物低温SCR催化剂脱硝性能研究

目前,我国电厂普遍采用SCR法高含尘工艺对烟气中的NOx进行脱硝,催化剂存在严重堵塞、中毒等问题,SCR法低含尘工艺越来越引起重视。为了制备SCR法低含尘工艺中的低温SCR脱硝催化剂,本文将钒氧化物负载在粉煤灰和膨润土混合制成的复合材料载体上,制成V2O5/FA-BT催化剂,同时分别用全自动比表面及孔隙度分析仪(Micromeritics Tristar 3 000)和扫描电子显微电镜(SEM)对催化剂的比表面积和表面形貌进行表征。结果表明:不同V2O5负载量的V2O5/FA-BT催化剂在低温下有很好的脱硝效果,其中以V2O5负载量(质量分数)为11%的V2O5/FA-BT脱硝效果最好,当反应温度为130℃时,脱硝率达到89%;对催化剂进行酸改,CH3COOH酸改的催化剂比表面积较大且脱硝效果最好。     

水泥炉窑SNCR-SCR联合脱硝中试实验研究

以水泥炉窑氮氧化物（NO_x）脱除为研究对象,分析烟气温度、入口NO_x质量浓度、氨氮摩尔比（NSR）、催化剂装载量和积灰时间等对选择性催化还原脱硝技术(SCR)性能的影响,研究水泥炉窑SNCR-SCR联合脱硝工艺. 依托浙江省某水泥熟料生产线,通过在已配套的SNCR脱硝装置后端引入SCR反应器深化烟气脱硝过程,建立体积流量为10 000 m³/h的SNCR-SCR联合脱硝系统. 结果表明,在烟气体积流量为10 000 m³/h,入口温度为340 °C,入口NO_x质量浓度为200~320 mg/m³的条件下,选择NSR为0.85~1.00、催化剂用量为8.1 m³时,SCR处理系统出口NO_x排放质量浓度为23.4 mg/m³,氨排放质量浓度为0.98 mg/m³,SCR系统脱硝率可达90.4 %. 中试实验NO_x的排放质量浓度、氨排放质量浓度均远优于《水泥工业大气污染物排放标准》（GB4915—2013）的规定,证明可实现水泥炉窑烟气氮氧化物的超低排放.     

330MW机组SCR脱硝系统内飞灰运动的数值模拟分析

烟气中混杂着大量细小的飞灰颗粒,易造成SCR脱硝系统催化剂的堵塞和磨损。以某330MW燃煤电厂SCR烟气脱硝装置为原型,采用FLUENT软件对系统内烟气——飞灰颗粒气固两相流进行数值模拟,对不同工况下飞灰运动轨迹进行预测,判断飞灰颗粒的集中区域。模拟结果对工程实际中吹灰器的布置及选型、保证脱硝反应的高效进行提供了一定的理论支持。