W火焰锅炉SCR分区混合动态调平技术及应用

W火焰锅炉燃用无烟煤时,即使采用低氮燃烧技术,其产生的NO_x质量浓度仍可高达700~1 200 mg/m³。因此,其超低排放路线往往是“SNCR+SCR”联用。SNCR投资及运行成本高,且“SNCR+SCR”联用时,氨逃逸极易超标并导致空预器堵塞。某电厂2台330 MW的W火焰锅炉采用SCR分区混合动态调平技术及加装催化剂的方案对其SCR系统进行改造。测试结果表明,改造后,2台机组SCR均可达到超过94%的超高脱硝效率,且氨逃逸体积浓度均稳定控制在2 μL/L以内,出口NO_x分布均匀性良好,实现了NO_x超低排放,省去了1 400万元的SNCR投资及每年760万元的运行费用。相对改造前,脱除等量的NO_x氨耗量下降了约19%,空预器差压长周期维持稳定。     

W火焰锅炉SCR脱硝超低排放技术及应用

截至2021年底,全国已有超过95%的燃煤火电机组实现了氮氧化物超低排放,剩余均为燃用无烟煤的W火焰锅炉,其产生的氮氧化物质量浓度高达750～1 200 mg/m³,实现超低排放难度大,是我国实现超低排放政策的“最后一公里”。目前,选择性催化还原(SCR)脱硝流场技术主要有“SCR分区混合动态调平技术”“全烟道断面混合流场技术”“常规精准喷氨技术”等。以某设计脱硝效率需高达95%的W火焰锅炉为例,通过计算流体力学(CFD)模拟的方式对比3种技术的性能指标,“SCR分区混合动态调平技术”的各项指标明显优于其他技术。工程改造后,在脱硝系统入口氮氧化物质量浓度为1 000 mg/m³,出口低于50 mg/m³时,可实时保持氨逃逸量小于3μL/L,远超常规SCR脱硝系统最高设计效率(93%),为W火焰锅炉氮氧化物超低排放提供了新的技术路线。     

W型火焰锅炉分区混合动态喷氨控制系统

针对W型火焰锅炉脱硝系统的还原剂用量偏高以及氨逃逸较高的问题,在分区混合动态喷氨技术的基础上,采用Modbus RTU的485总线通信方式,研究先进的分布式控制系统（DCS）外挂控制系统,提出了“SCR Control+”控制技术与“均衡控制”方法相结合的控制策略。具体方案为:1）SCR Control+整体排放量优化控制;2）建立一套系统专家数据库,作为分区喷氨量均衡控制模型建立的基础,并通过先进的动态矩阵控制（DMC）优化控制算法,灵活地调整控制规律,适应控制对象特性和机组运行工况的变化,并计算出各分区输出NOx量;3）利用各分区之间反馈值的偏差与偏差的变化速率搭建控制集合,并与目标进行分析比较,修正各分区的阀门开度,达到分区精确均衡控制的目的。该系统应用于湖南某电厂W型火焰锅炉机组,在降低还原剂用量和控制氨逃逸方面取得了良好的效果。     

W型火焰锅炉及其NOx排放

本文介绍我国引进的三种Ｗ型火焰锅炉制粉燃烧系统的特点及其投产后的运行情况，总体而言，三种Ｗ型火焰锅炉均具有着火稳定、燃烧效率高，低负荷性能好的优点，但其ＮＯｘ排放量却远远高于预期值，应引起重视。     

W型火焰锅炉降低NOx排放技术探讨

就W型火焰锅炉NOx污染物形式机理进行技术探讨,对降低NOx污染物的措施进行阐述。     

超临界W火焰锅炉开发研制及技术特点

针对低挥发分无烟煤在我国火力发电行业占相当大的比重现状,研制开发适合于无烟煤的超临界参数W火焰锅炉,提高火力发电的装机水平,满足电力发展的需要。论述了超临界W火焰锅炉的关键技术及技术特点,并分析了该炉型的技术优势及发展前景。     

W火焰锅炉及制粉系统设计特点

介绍了北京巴布科克·威尔科克斯有限公司(以下简称北京B&W公司)W火焰锅炉技术特点及制粉系统设计特点.可供燃烧无烟煤的大容量机组电站设计参考.     

W型火焰锅炉及其应用现状

通过现在电站锅炉中普遍存在的问题来说明W型火焰锅炉在燃烧无烟煤方面所具有的优势地位,着重阐述了W型火焰锅炉燃烧机理,讨论了锅炉具有与其它型式锅炉不同的优缺点,并介绍了目前在国内的应用状况。     

W型火焰锅炉燃烧技术探索

介绍了鄂州电厂锅炉的结构特点及W型锅炉的优点，对锅炉运行中容易出现的问题加以分析，并提出运行中的注意要点。     

2种超临界W火焰锅炉技术特点比较

我国W火焰锅炉以B公司和D公司的产品为主,对B公司600MW等级和D公司660MW等级W火焰锅炉的技术特点进行了比较,其中B公司在燃烧器及锅炉分级配风设计方面与其300MW等级锅炉基本接近,未采取更为有效的技术手段,在NOx排放方面有较大的技术改进空间;D公司在该等级锅炉的分级配风设计中,取消了300MW等级W火焰锅炉的E挡板、增加了拱上燃尽风,极大地改善了W火焰锅炉的NOx排放问题。     

SCR脱硝技术在3033t/h锅炉上的应用和改进

介绍选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝系统在3 033t/h锅炉上的应用情况,分析了SCR脱硝技术在运行中存在的问题;针对SCR脱硝系统降低NOx排放质量浓度和减少氨逃逸量和喷氨量,提出了一系列改造措施,取得了较好的效果,降低了NOx对环境的污染,保证了SCR脱硝系统安全稳定运行。     

Study and Application of W-Flame Boiler Startup Aided by Adjacent Hot Primary Air

In this paper,the designed features of a W-flame coal-fired boiler are introduced.A scheme of joint primary air for two boilers is made and technical measures are also taken based on corresponding anal...     

SCR技术应用于国内大型燃煤电站锅炉的技术探讨

SCR技术是目前国际上最成熟、应用最广泛的脱硝技术。对SCR技术的脱硝原理进行了介绍;对SCR技术应用于国内典型电站锅炉进行了论述;对加装脱硝装置对锅炉的影响和机组需进行的调整进行了分析;最后,从环保角度和技术可行性角度对脱硝产业进行了展望。     

锅炉空气预热器堵灰原因及对策

对一台锅炉空气预热器堵灰的原因进行了研究,通过对其脱硝系统SCR的布置及喷氨量、燃煤硫分、空气预热器吹灰等方面的分析,指出空气预热器堵灰的主要原因是脱硝系统氨逃逸率过高,并提出了解决对策。实践表明:控制SCR系统氨逃逸率、采用助催化剂WO3、控制反应器温度,再辅以控制SO3的生成量、空气预热器吹灰方法改进及其低温段受热面材质的增强,可解决其堵灰问题。     

超低排放改造后SCR出口NOx分布及逃逸氨浓度评估研究

选取安徽省内一台660 MW超超临界机组,对其超低排放改造后SCR脱硝出口NO_x分布及逃逸氨浓度进行研究,主要测试反应器出口烟气逃逸氨、NO_x浓度、氧量和温度等。结果发现改造后机组的脱硝出口NO_x分布严重不均,逃逸氨浓度超过设计值,标准状态脱硝出口逃逸氨浓度高区域的NO_x浓度相对较低,脱硝效率相对较高。局部点位因催化剂严重吹损导致逃逸氨浓度高,NO_x浓度也较高。测试结果表明经改造后的机组需进行喷氨优化试验和烟道流场模拟试验,以改善SCR脱硝装置运行效果和提高脱硝运行的经济性。     

1 000 MW机组降低锅炉NOx排放技术研究与应用

随着国家颁布更严格的NO_x排放标准,锅炉燃烧优化更多采用低氮燃烧技术。将低氮燃烧技术优化和SCR脱硝系统优化相结合,在锅炉低氮燃烧闭环控制系统、SCR喷氨格栅调节门的状态控制器等方面开展了系列研究,制定了优化策略,开发了锅炉燃烧与脱硝运行综合优化系统。工程实践应用表明,在不同负荷工况下,采用锅炉燃烧与脱硝运行综合优化系统后,脱硝效率提高,SCR反应器出口NO_x排放浓度降低,氨逃逸率降低,实现了燃煤机组氮氧化物排放达到燃气轮机的排放标准。     

SCR脱硝不均匀反应宏观模型研究

基于催化剂性能表征,对催化剂单体潜能、叠加潜能以及串联潜能之间的内在规律进行研究,提出了SCR脱硝不均匀反应宏观模型,并利用实测数据进行了模型验证。研究结果显示：（1）NH₃/NO摩尔比分布和催化剂局部劣化对脱硝性能的影响显著,超低排放设计对应的烟气参数分布偏差会降低催化剂性能8%~10%;（2）喷氨格栅上游的烟气速度、NO_x浓度以及氨气流量分配决定了催化剂入口的NH₃/NO摩尔比分布,增设大尺度静态混合器和定期调整喷氨分配,能够从设计和运行角度提高脱硝反应均匀性。     

SCR脱硝超低排放NOx均匀性优化及安全策略分析

为使超低排放改造后NO_x排放浓度及氨逃逸量始终可控平稳,以某600 MW燃煤机组超低排放改造后SCR脱硝系统为研究对象,针对SCR反应器出口与总排放口在线监测（CEMS）数据不一致的问题,进行分析与研究。通过对反应器出入口流场、NO_x、NH₃浓度场的测试,结合系统结构特征,分析问题出现的原因,制定优化调整方案并验证其有效性。研究结果表明,反应器入口氨氮摩尔比的不均匀性是导致反应器出口NO_x浓度分布不均匀的主要原因。通过优化调整,有效改善了反应器出口NO_x浓度分布的均匀性,降低了氨逃逸量,SCR反应器出口与烟囱总排放口NO_x浓度CEMS监测数值基本一致。同时,根据试验得到的反应器出口NH₃与NO_x关系曲线,提出了NO_x的最低安全控制浓度及最佳控制浓度,以便运行控制。     

SCR Control+脱硝控制系统研究及其在660 MW机组的应用

针对SCR脱硝系统大扰动、大惯性、大延迟的特点,以及SCR喷氨控制系统在超低排放改造后运行中普遍存在的问题,结合多个脱硝优化项目的数据积累,提出了带有状态预估控制算法的SCR Control⁺系统模型。其依据主导因素的分析方法,选取影响NO_x浓度的状态变量,通过设计状态变量预估控制模块,可准确、快速预测NO_x浓度的变化。也即采用状态变量预估,克服时滞与输入波动影响;应用串级反馈控制,保证控制系统的稳态指标。该喷氨控制系统在660 MW机组的应用结果表明,机组负荷发生较大变化导致SRC反应器入口NO_x浓度大幅波动时,SCR反应器出口NO_x浓度仍能保持良好的控制状态,与设定值始终偏差很小,且在各种工况下均能实现脱硝控制的快速、有效和稳定,因而可适应超低排放对NO_x排放浓度和氨逃逸的控制要求。