SCR脱硝装置对锅炉内爆影响的数值模拟

建立了包括炉膛、省煤器、SCR脱硝装置、空气预热器、除尘器和引风机等的锅炉全系统三维非稳态数值模型.对烟道内的传热采用换热器模型,换热效率采用NTU方法,用简化的二次函数模拟误操作时引风机的特性曲线.模拟结果和锅炉设计参数吻合较好.分别对有无SCR脱硝装置的系统进行内爆模拟,分析指出内爆是引风机误操作时导致的负压源增大、烟道烟气流量减小引起的减压阻力减小、进风口压力补充的消失、炉膛本身烟气生成量的突减等因素共同作用的结果.引风机的作用只占内爆成因的一部分,SCR脱硝装置引起的内爆强度增大值仅为1 kPa左右,消除了加装SCR脱硝装置可能会大幅度增人内爆强度的疑虑.     

基于RBF神经网络的SCR脱硝系统喷氨优化

为实现对电厂选择性催化还原(SCR)脱硝装置喷氨的优化控制,以广东某电厂350 MW锅炉为研究对象,采用径向基函数(RBF)神经网络法,以锅炉负荷、烟气体积流量、SCR烟气温度、脱硝进口NO_x 质量浓度以及喷氨质量流量等为输入变量,以SCR脱硝效率为输出变量,建立输入变量与输出变量之间的关系模型,实现对SCR脱硝效率及脱硝出口NO_x 质量浓度的预测.在满足NO_x 排放标准的前提下,以SCR系统运行成本最小为目标,利用Matlab对该模型进行仿真实验,寻求氨耗成本和电耗成本与NO_x 排放费用的临界点,得到最佳喷氨质量流量.结果表明:最佳喷氨质量流量计算值比实测值或高或低,但在满足NO_x 排放标准的前提下,其SCR系统运行成本呈降低趋势.     

对冲燃烧锅炉低负荷运行优化数值模拟研究

优化磨煤机组合运行方式可改善锅炉低负荷运行时存在投运燃烧器层截面温度下降、SCR烟气温度偏低、NO_x质量浓度大幅升高等问题,但效果有限。针对上述问题,提出了两种优化方案:提高锅炉运行氧量和采用烟气再循环。数值模拟表明:两种方案均可提高SCR入口烟气温度,但采用烟气再循环可使炉膛出口NO_x质量浓度降低10 mg/m~3以上,且对锅炉效率影响更小。     

燃煤电站锅炉烟气脱硝改造及运行分析

以国内某电厂7台煤粉锅炉实现超低排放为指标进行燃煤电站烟气脱硝改造,采用低NO_x燃烧技术和炉后选择性催化还原技术相结合的工艺,对煤粉锅炉燃烧方式、SCR脱硝系统、引风机等进行设计改造,研究了空气过量系数、反应器温度、氨氮摩尔比等对脱硝效率的影响,并对改造后系统进行调试。结果表明,温度控制在360℃附近,过量空气系数在0.9～1.0之间,氨氮摩尔比为1.2时,SCR脱硝效率达到90%以上,烟气出口NO_x质量浓度在45 mg/Nm~3以下,烟气出口温度为250～280℃之间,符合环保部门的排放指标。     

国内首台火电机组省煤器分级改造提高SCR入口烟温实践

北仑电厂2号锅炉低负荷时省煤器出口烟温过低,不能保证机组的脱硝投运率,通过省煤器的分级改造,提高了SCR入口烟气温度,既满足了脱硝设备的烟温要求,又不影响锅炉热效率,为国内同类机组脱硝改造提供了借鉴.     

某600MW机组低氮调整与喷氨优化耦合应用

对1台600 MW四角切圆的双炉膛燃煤锅炉进行了低氮燃烧调整和SCR脱硝喷氨优化试验。结果表明:通过对燃尽风、炉膛氧量及喷氨格栅各支管流量分配进行了优化,降低了省煤器出口NO x浓度,提高了SCR脱硝反应器出口NO x与氨逃逸浓度分布的均匀性,可有效地预防和减轻空气预热器的硫酸氢铵堵塞,为实现脱硝超低排放稳定运行提供了技术支持,对同类型锅炉设备的降氮优化调整和改造具有借鉴意义。     

应用热水再循环技术实现宽负荷脱硝

燃煤电站锅炉在较低负荷运行时,脱硝设备(SCR)入口烟气温度可能低于脱硝催化剂正常工作温度窗口(通常为300℃~420℃),需要进行相关改造来满足电站锅炉低负荷投运脱硝设备的要求。通过对分级省煤器、省煤器烟气旁路、省煤器水旁路、热水再循环等几种目前常见的提高低负荷脱硝入口烟气温度改造方法的原理及特点进行了介绍,并详细介绍了热水再循环改造的技术路线,旨在为需要进行相关改造电厂的方案选择提供参考。     

给水置换式省煤器系统在电站锅炉中的应用

将给水置换式省煤器系统运用到电站锅炉低负荷下SCR安全投运的改造中,将部分温度较低的工质水直接引流到下降管中,同时将部分省煤器出口温度相对较高的热水置换到省煤器入口。结果表明:通过给水置换的方式可提高省煤器实际入口工质水的温度,减小省煤器的传热温压,减少省煤器的换热量,提高省煤器出口的烟气温度,即提高了脱硝设备入口的烟气温度,达到了在低负荷下安全投运脱硝设备的目的;改造后锅炉可在低负荷下安全稳定运行,因脱硝设备不能投运而产生的NOx排放量也减少。     

75t/h循环流化床锅炉烟气再循环改造及试验研究

对某热电厂75 t/h循环流化床锅炉进行烟气再循环技术改造,改造后的现场试验结果表明:随烟气再循环率从零增大到23%,炉膛料层、过渡区温度分别下降42和27℃,炉膛出口温度降低13℃,;NO_x排放量由451降至325 mg/Nm~3,脱硝效率为27.9%;尾部烟道出口烟气温度逐渐升高,氧量虽逐渐下降但趋势减小。本试验验证了循环流化床锅炉采用烟气再循环技术降低料层温度及氮氧化物排放是切实可行的。     

锅炉省煤器分级改造技术分析和效果

燃煤锅炉在采用低氮燃烧器的基础上,锅炉尾部在省煤器与空气预热器之间安装SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝装置,来进一步控制氮氧化物排放,因机组参与电网深度调峰,SCR入口排烟温度过低,影响脱硝效率,甚至退出运行。通过各种技术方案分析比较,推荐采用省煤器分级方案,在600 MW超临界机组实施,有效提高了SCR入口排烟温度,对于指导机组深度调峰,改善SCR运行效率,烟气达标排放,具有重要指导作用。     

SCR烟气脱硝系统喷氨适应性调整的试验分析

在选择性催化还原烟气脱硝技术中,为了使还原剂与NO_x充分混合,最理想的状况是使还原剂的质量浓度分布与NO_x的质量浓度分布相一致。主要介绍了锅炉SCR脱硝系统喷氨适应性调整试验的测点布置、测量方法、试验结果与分析等,通过实验可知,调整各喷氨支管手动阀开度可有效提高SCR喷氨适应性,降低氨逃逸量,降低出口NO_x质量浓度。     

百万千瓦燃煤机组烟气超低排放设计及应用

为实现燃煤机组烟气超低排放,对某电厂1 000 MW燃煤机组实施烟气超低排放的技术改造:脱硝采用低氮燃烧器调整技术和SCR反应器内加装催化剂技术,除尘采用低低温电除尘器和湿式电除尘器,脱硫采用交互式喷淋技术。改造后机组烟气排放按下述流程:低氮燃烧器的锅炉出口烟气依次流经省煤器、SCR、空预器、管式换热器降温段、低低温电除尘器后进入吸收塔,然后经过湿式静电除尘器和管式换热器升温段进入烟囱。改造后烟囱入口的主要烟气污染物NO_x、烟尘、SO_2排放浓度分别达到25.83、1.61和22.08mg/Nm~3,污染物排放浓度数值上低于天然气燃气轮机组排放标准。     

改进型(SNCR+SCR)混合脱硝工艺气液多组分混合特性的数值模拟

提出了改进型(SNCR+ SCR)混合法脱硝工艺,建立了省煤器出口烟道NH3逃逸的摩尔分数分布模型和SCR入口烟道流场均流导流组件模块装置,基于Fluent平台,对大型燃煤锅炉改进型(SNCR+ SCR)混合脱硝工艺在锅炉转向角处还原剂液滴与烟气的混合过程进行数值模拟,并进一步掌握SNCR后段烟气流场的氨氮混合特性和分布特性,同时考虑了混合过程与复杂温度场的相互作用,并探讨了其对SCR反应段的脱硝效果影响.计算结果表明,在喷枪位置固定条件下,传统SNCR反应区脱硝效率在尿素溶液喷射初期随喷射量增加而增大,但不是线性关系,当氨氮物质的量之比大于1.15后,增长减缓,且氨逃逸量与增加的尿素溶液量也非线性关系,改进型工艺在转向角补充尿素溶液喷射后,省煤器出口NH3摩尔分数与补充尿素溶液流量呈线性关系,大大降低了尿素耗量,新型均流导流组件解决了SCR反应器入口界面的回流、二次流以及入射角过大问题,优化后催化剂入口界面烟气速度标准偏差小于10％,浓度场偏差小于5％,在(SNCR+ SCR)脱硝总效率70％条件下,综合考虑漏氨,氨氮物质的量之比可控制在1.5以下.最后通过应用该模型计算实际燃煤机组电厂运行反馈信息来验证数学模型的正确性和可靠性.     

分离燃尽风水平摆角对1000 MW八角切圆锅炉燃烧特性影响的数值研究

以某1 000 MW八角双切圆锅炉为研究对象,采用数值模拟方法分析了分离燃尽风(SOFA)水平摆角对炉膛出口烟气温度、速度以及炉内主要燃烧产物分布的影响。结果表明:将SOFA水平摆角正向增大5°时可同时降低CO与NO_x排放量;正向增大SOFA水平摆角,即SOFA正旋切圆直径增大,炉膛出口两侧逐渐出现双峰型高温烟气区,烟温偏差有所增大,而烟气高流速区则向炉膛出口中部移动;反向增大SOFA水平摆角,即SOFA反旋切圆直径增大,炉膛出口烟气温度和速度分布的不均匀性均有所减小。     

烟气温度对SCR脱硝催化剂的影响

江苏徐塘发电有限责任公司4号炉低氮燃烧器技改运行后,由于省煤器出口温度低于设计值,在负荷低于210 MW时,造成SCR脱硝停运,脱硝投运率较低。文中叙述了烟气温度对SCR脱硝机组催化剂的影响,并从锅炉的启停、运行烟温高低、事故状态三个方面进行了阐述通过分析,并针对性地对SCR脱硝系统进行了优化设计,制定了防止催化剂损坏的措施,该措施对延长催化剂寿命,降低SCR脱硝机组的运行维护具有重要意义。     

循环流化床锅炉的低氮排放技术

循环流化床锅炉具有低NO_X排放和炉内脱除SO_2的优点,但随着新环保标准的颁布,流化床锅炉出口污染物排放值不能满足超低排放的要求,本文主要介绍通过改善流化床锅炉燃烧条件和采取SNCR烟气脱硝、SCR烟气脱硝或SNCR和SCR相结合的烟气脱硝等脱硝技术,确保流化床锅炉出口烟气中NO_X排放值达到环保指标要求。     

选择性催化还原烟气脱硝过程数学模拟研究

SCR烟气脱硝反应过程数学模型是催化反应器设计、运行控制的基础。进行了SCR烟气脱硝反应的实验研究,考察了有关参数对脱硝性能的影响,获得了脱硝性能与这些参数之间关系的定量数据;根据SCR烟气脱硝反应过程的有关机理,建立了SCR烟气脱硝反应过程的数学模型,该模型采用Eley-Rideal机理模型作为催化剂表面反应动力学模型,并考虑了催化剂壁内的传质。对利用SCR烟气脱硝宏观反应数据推算模型中的化学反应动力学参数的方法进行了研究,用小型实验数据推算了模型中的化学反应动力学参数。数学模型采用有限差分法求取数值解,数值模拟结果与实验结果符合良好,说明模型是合理的。     

电站燃煤锅炉全负荷SCR脱硝控制技术探讨

为了解决燃煤电站锅炉在低负荷时由于SCR入口烟温低于SCR催化剂正常工作温度窗口而导致脱硝系统无法投运的问题,主要对策有增加省煤器旁路、提高锅炉给水温度、省煤器分级技术以及开发宽温度窗口SCR脱硝催化剂。这些方法能在一定程度上改善低负荷SCR脱硝系统运行情况,目前国内所采用的省煤器旁路烟道等技术是以牺牲一定的经济性为代价的,高效节能锅炉全负荷SCR脱硝控制技术的研究对于逐步改善周围大气环境质量具有显著的经济效益和社会效益。本文旨在为燃煤锅炉进行全负荷SCR脱硝控制提供参考。     

一种控制燃煤机组SCR烟气脱硝系统氨逃逸的优化调整方法

以某烟气脱硝工程3号机组为例,针对选择性催化还原(SCR)脱硝反应器出口NO_x质量浓度偏差大、氨逃逸率高的问题,提出了一种喷氨均匀性调整优化方案。采用该方案对喷氨格栅每路供氨支管上的手动调节阀进行调整,最终在反应器出口建立均匀、稳定的NO_x分布。优化调整前后系统A、B两侧的NO_x不均匀度分别从55.1%和19.2%,降至27.6%和14.7%;SCR脱硝系统的平均氨逃逸率从3.289 6 m L·m~(-3)降至1.265 7 mL·m~(-3),表明采用该优化调整方法可使反应器出口NO_x分布均匀,降低氨逃逸率,有利于系统的安全、稳定运行。     

省煤器分级在提升700MW燃煤机组SCR脱硝系统投运率的应用研究与实践

通过实施省煤器分级改造来提高700 MW燃煤机组低负荷段SCR脱硝系统投运率的工程案例进行了研究分析。结果表明:改造后各负荷段(250 MW^700 MW)SCR入口烟气温度得到不同程度提高,且均满足SCR脱硝催化剂连续喷氨的参数要求,NO x排放浓度普遍降低,特别是低负荷段尤为明显,完全符合当前国家及地方环保要求;同时,锅炉排烟温度进一步降低,额定工况下锅炉效率略有提升,有效保证了机组的安全、经济、稳定运行。此外,改造后该机组每年可为电厂减亏1924万元。实践证明:该项技术改造方案取得了较好的工程效果,为国内采用SCR脱硝系统的燃煤机组有效解决低负荷段NO x的排放难题提供了可靠的技术参考。