600MW机组加装低低温省煤器改造

为降低锅炉排烟温度,提高凝结水温度,降低电除尘器耗电率,北方联合电力有限责任公司内蒙古上都发电有限责任公司在3号机组空预器出口至电除尘器入口的烟道内加装了低低温省煤器。改造后,电除尘器及低低温省煤器系统运行稳定,不但烟气浓度低于国家标准对重点地区的排放要求,而且降低了机组发电煤耗率,实现了节能减排的改造目的。     

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。     

低低温省煤器优化改造关键技术研究

针对低低温省煤器及其衍生系统中,低低温省煤器普遍存在的受热面磨损、积灰堵塞、换热管泄漏以及受热面腐蚀等四大问题,以某300 MW机组低低温省煤器系统为例,从系统设计和受热面结构两方面提出了优化改造方法。在低低温省煤器系统设计上采取合理提高烟气流速、合理选择受热面布置位置、设置前置除灰装置和在线输灰装置、脱硝装置喷氨优化改造等方式。在受热面结构上采取调整受热面结构参数、采用单翅片和小翅片结构、采用密封圈对管板和封壳进行密封等方式。同时,考虑到不同机组燃用煤质和运行情况的差异,提出了低低温省煤器优化设计原则。这些研究结果可为低低温省煤器系统优化改造提供参考。     

提高催化剂反应效率的烟温协调优化控制

为了降低氨逃逸率和缓解空预器堵灰问题,选取某300 MW机组为研究对象,设计研究了4种不同的烟温控制方案和选择性催化还原(SCR)省煤器。锅炉热力计算结果表明,高温烟气旁路与SCR省煤器联合布置,旁路烟气份额最大20%,SCR省煤器的面积为原省煤器面积的40%,在最低烟温工况下,SCR入口烟温可调节达到接近340℃;在最高烟温工况下,SCR入口烟温不需调节,排烟温度可降低6.1℃。基本能够完全实现全运行工况下SCR入口烟温在340℃以上的催化剂高效运行需求,排烟温度在更小更优化的范围内变化。假设全年平均负荷为75%,则近似平均排烟温度下降5.2℃,发电煤耗降低接近1 g/(kW?h)。     

超低排放燃煤电厂引风机叶片硫酸盐沉积分析

针对燃煤电厂采用选择性催化还原(SCR)技术及低低温电除尘技术实现污染物超低排放,使得低温省煤器后烟气温度过低,引起引风机叶片表面硫酸盐沉积,严重影响引风机出力和锅炉带负荷等问题,本文以某污染物超低排放燃煤电厂引风机叶片表面厚达10mm的结垢样品为研究对象,详细分析了结垢灰样的元素、矿物构成与微观形貌。结果表明:引风机叶片表面灰样主要由硫酸钙、二水合硫酸钙、铵明矾(十二水硫酸铝铵)、硫酸铵和二氧化硅等结晶矿物质组成;灰样中氮、氢和硫元素质量分数高达22%,样品灼烧质量损失可达到60%以上;含硅铝元素球形颗粒完全被絮状硫酸盐裹覆;SCR脱硝系统出口氨逃逸量较高与低温省煤器后烟温过低是造成引风机叶片表面硫酸盐沉积的主要原因。建议应根据不同燃用煤种,结合氨逃逸水平、烟气含湿量、灰浓度等因素,进行低温省煤器出口温度设计。     

燃煤电厂烟气SO3迁移转化特性试验分析

对某电厂300 MW机组在不同煤种、不同负荷条件下,选择性催化还原（SCR）脱硝系统、空气预热器、低低温电除尘器、海水脱硫以及湿式电除尘器等装置中SO₃迁徙转化特性进行了试验分析。试验结果表明:低低温电除尘器对SO₃的脱除效率可达65%;海水脱硫对SO₃的脱除效率约为15%;湿式电除尘器对烟气中SO₃脱除效率约为5%;烟气经过SCR脱硝装置后SO₃明显增加,这是造成尾部烟气中SO₃质量浓度升高的主要原因;经低低温电除尘器、海水脱硫装置以及湿式电除尘器对烟气中SO₃的协同脱除,能实现最终SO₃排放质量浓度低于2 mg/m³。     

600MW燃煤机组逃逸氨迁移规律与排放特性

对某600MW超低排放燃煤机组逃逸氨的迁移规律及排放特性进行了试验研究。结果表明,选择性催化还原脱硝(selective catalytic reduction denitrification, SCR)出口烟气中逃逸氨以气态氨为主,烟气经过空气预热器(airPreheater,AP)烟温下降,84.8%的逃逸氨转化为颗粒态氨。烟气经过电除尘器(electrostatic precipitor, ESP),小部分气态氨转化为颗粒态氨,85.2%的逃逸氨以颗粒态氨的形态随飞灰被脱除。烟气经过石灰石-石膏湿法脱硫(limestone-gypsumwet flue gas desulfurization, WFGD),气态氨和颗粒态氨脱除效率分别为37.8%和11.3%,经过湿式电除尘器(wet electrostatic precipitor, WESP),气态氨和颗粒态氨的脱除效率分别为12.3%和12.7%。这两个系统脱除的氨与石灰石浆液输入的氨以NH4+的形式进入循环浆液,然后随石膏和脱硫废水排出部分,石膏和脱硫废水排出的氨分别占SCR出口总逃逸氨量的1.2%和2.7%。最终排入大气的气态氨和颗粒态氨占总逃逸氨的比例分别为6.0%和3.0%。总之,超低排放燃煤机组仅有少量逃逸氨排入大气,大部分逃逸氨经迁移转化进入粉煤灰、石膏及脱硫废水被脱除。但粉煤灰及石膏二次利用过程中,其中的氨是否会再次释放进入大气环境造成二次污染的问题,有待进一步的关注和研究。     

不同清洁因子C_F下省煤器烟气旁路对SCR和锅炉效率的影响

以国内某600 MW亚临界机组为研究对象,针对锅炉在中低负荷时SCR脱硝效率低以及氨逃逸率高等问题,进行省煤器烟气旁路改造,同时通过设计得到了50%THA、60%THA和70%THA三种负荷下不同的省煤器表面清洁因子C_F,并对不同C_F工况进行了热力计算。结果表明:增设省煤器烟气旁路方案,具有较好的烟温调节能力,而排烟温度的升高,需要耦合使用低温省煤器改造等手段消除排烟温度升高带来锅炉效率下降的影响;省煤器表面清洁因子C_F在一定的范围内,SCR脱硝效率随着C_F降低而升高,但对应的锅炉效率却下降,且旁路份额越多趋势越明显。实际运行中,应根据烟温变化及时判断省煤器污染程度,进行适时、适当地清除省煤器表面的积灰,保证SCR系统安全高效经济运行。     

燃煤电厂脱硝和省煤器自动控制优化

介绍华能临沂电厂5号机组脱硝SCR及低低温省煤器改造基本工艺,并对脱硝改造中氨气流量的自动控制策略和低低温省煤器改造中混水温度、出口烟温的自动控制策略进行论述。根据实际情况,提出以带前馈作用的单回路控制的优化控制策略,解决了脱硝及低低温省煤器中控制对象存在大惯性、大扰动难以控制的问题。     

低低温电除尘器除尘效率公式的修正

经典除尘效率公式在低低温电除尘器上适应性不佳,因而需要进行修正。修正公式采用加权修正形式,先通过同一台机组在不同工况下的数据估算低温省煤器投运后驱进速度的提升,再将其代入修正公式分析多组试验数据,以最小二乘法寻找使估计偏差最小的修正系数。最终得到低低温电除尘器除尘效率的修正公式。经大量试验验证,修正公式应用效果良好,可用于指导低低温电除尘器选型设计及运行优化。     

采用离子色谱法检测电除尘飞灰中的氨含量

根据离子色谱法检测电除尘飞灰中氨含量的原理,进行检测条件优化试验,得出影响飞灰中氨含量的主要因素有溶液pH值、搅拌时间、水灰比等。在得出最佳试验条件后,进行重复性测试和加标回收率测试,结果表明离子色谱法测定飞灰中氨含量的方法具有较高的精密度和准确度,可作为监测脱硝系统氨逃逸的一种手段。     

大型电站燃煤锅炉多环芳烃排放特性

采用烟气等速取样方法在浙江某电厂2座蒸汽容量为1000t/h和2000t/h的燃煤电站锅炉进行电除尘器前后烟气和飞灰中多环芳烃分布的研究，给出了多环芳烃的浓度和排放因子，并对烟气净化装置对多环芳烃的脱除效率进行了观察。结果显示：电除尘出口处多环芳烃的排放因子在2.93~ 18.2mg/kg煤之间；电除尘器入口处的烟气中多环芳烃总生成量随着锅炉负荷量的增加而呈减少趋势，产物中以四环和五环的多环芳烃居多；电除尘器飞灰中多环芳烃的总生成量随着锅炉负荷量的增加呈增加的趋势，在电除尘器各个电场中的分布量有明显的差异。电除尘器出口处烟气的多环芳烃分布较除尘器入口的分布更为不均匀，电除尘器对多环芳烃的脱除作用是有选择性的。     

NOx低浓度排放影响因素的调平措施及效果分析

通过对燃煤发电机组SCR装置的试验研究发现,SCR装置和静电除尘器的漏风会导致NO_x排放浓度升高现象, SCR装置入口烟气速度偏差和NH₃/NO_x配比不均匀会使氨逃逸增大,脱硝效率下降。SCR装置入口烟气速度、NO_x浓度和NH₃/NO_x配比调平试验可改善SCR装置入口的烟气速度不均匀,降低氨逃逸和NO_x浓度,提高脱硝效率。在试验研究的基础上提出,对于燃煤发电厂SCR装置,需在设备投运之前进行流场优化设计,在设备投运之后定期进行调平试验。     

燃煤烟气污染物超低排放技术及经济分析

针对燃煤烟气中烟尘、SO2和NOx的超低排放要求,对包括：低低温电除尘、湿式静电除尘、双循环脱硫、双尺度低氮燃烧和选择性催化还原（selective catalytic reduction, SCR）等技术的原理、特点和工程应用情况进行了介绍;提出了“双尺度低氮燃烧+SCR脱硝+低低温电除尘+单塔双循环脱硫+湿式深度净化”的超低排放技术路线;分析了燃煤烟气污染物超低排放的经济性。     

600MW机组省煤器输灰系统存在问题及改造

针对安徽华润阜阳电厂2×600MW机组由于浓度稳定器堵塞等引起输灰管道堵使省煤器输灰系统无法正常投运的情况,对省煤器输灰系统进行改造,采用气力出灰将省煤器出口烟道的灰输送至电除尘入口烟道,通过双插板阀代替水冷圆顶阀,输灰管道采用双套管管道。接入电除尘入口烟道处输灰,保证输灰畅通并减少空气预热器磨损与堵塞。     

600MW机组SCR性能诊断与分析

引对福建省某600MW火电机组液氨耗量较大问题,进行SCR速度场和氨逃逸测定,为降低液氨耗量提供理论依据。通过微压计和气体分析仪测量SCR出入口烟气速度和NH3逃逸,并使用Tecplot对数据进行后处理。分析结果显示SCR入口烟道的布置方式对烟气流场有较大影响。速度场对氨逃逸有较大影响,脱硝效率越高NH3逃逸率越高;SCR出口速度场和NH3逃逸率间接反映催化剂的活性和堵塞情况,出口速度场高速区的存在可能会对管道带来磨损。     

多变截面SCR脱硝系统优化改造

为了解决某电厂600 MW机组选择性催化还原(SCR)脱硝系统存在脱硝效率低以及空气预热器磨损严重的问题,利用数值模拟分析该问题的原因,对该机组SCR脱硝装置进行了优化改造。结果表明:在省煤器出口水平扩张段的多变截面烟道采用小角度、多片数方法设计导流板,消除了水平扩张段的涡流低速区和高速区,提高了喷氨上游烟气流动的均匀性,并且使水平扩张段的流动阻力降低;对比涡流静态混合式喷氨、线性喷氨和分区喷氨,分区喷氨可以更好地控制首层催化剂入口氨氮摩尔比分布的均匀性,进而提高脱硝效率、减少氨逃逸;在SCR脱硝反应器出口到空气预热器入口增加导流板可以提高空气预热器入口烟气流速分布的均匀性,减轻空气预热器的磨损。     

电除尘器不同电场汞分布特性研究

为研究燃煤发电厂汞的排放,通过采集不同容量机组的静电除尘器底灰及烟气中飞灰,分析了各个电场下部底灰中的汞含量.结果表明：相比其他因素,煤中携带的汞含量对底灰中汞分布影响最大,煤在完成燃烧后将大部分汞转移到了电除尘底灰中;在电除尘的各级电场中,飞灰汞浓度呈现逐级上升后再下降的趋势.不同电场汞浓度差异的原因与烟气颗粒物的大小及电除尘内部烟气流速有关.     

600MW燃煤机组烟气污染物控制研究

以某600 MW超临界燃煤机组为例,研究了燃用高硫、中高灰、特低挥发分煤的W火焰锅炉排放效果.机组采用"选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)+选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝+配高频电源和旋转电极的双室五...     

300 MW级燃煤机组SCR烟气脱硝超低排放性能评估

对脱硝超低排放机组进行性能评估与分析,可为超低排放形势下燃煤机组选择性催化还原法（SCR）烟气脱硝装置的稳定、高效、经济运行提供借鉴及指导。某3台300 MW级燃煤机组SCR脱硝装置已实现NO_x超低排放,以此为例,对其脱硝装置的脱硝效率、进出口NO_x浓度分布、出口速度分布、氨逃逸率、SO₂/SO₃转化率、系统阻力等运行参数进行了评估,掌握了此类机组脱硝装置主要性能。试验结果表明,3台300 MW级燃煤机组脱硝装置整体性能良好,但存在流场不均、飞灰堵塞、氨逃逸超标等问题,为此提出了避免此类问题的方法和建议。