超低排放SCR烟气脱硝系统的优化分析

SCR烟气脱硝系统超低排放改造后出现了NH_3/NO_x分布均匀性及喷氨优化调整要求提高的现象。对此,在流场优化的基础上提出了基于氨氮比修正因子的SCR喷氨优化调整方法,采用CFD数值计算对比分析了某300 MW机组优化导流装置前后考核截面速度分布、压差变化以及喷氨优化调整前后的氨氮比分布,最后将计算结果与工业性试验进行了比较。结果表明:通过对导流装置的优化,SCR反应器的流场得到较大改善,可满足超低排放后SCR系统对流场的要求。基于氨氮比修正因子的SCR喷氨优化调整方法解决了仅依靠经验调整反应器出口NO_x浓度场耗时长、效率低、难度大的缺点,优化后的SCR脱硝系统运行指标良好,实现了稳定的超低排放运行。     

600MW亚临界锅炉SCR装置运行优化

对某2028 t/h亚临界尾部安装有SCR脱硝装置的锅炉,通过SCR脱硝装置性能测试、最大脱硝效率试验、锅炉燃烧对脱硝效率的影响、不同磨组合时锅炉燃烧对脱硝的影响、喷氨优化调整试验等,得出锅炉运行调整各项指标的最佳值,减少NH3使用和逃逸、降低NOx的排放、延长SCR催化剂的使用寿命,减少SCR装置对锅炉设备的影响,从而提高锅炉燃烧效率、运行的经济性和安全性.     

循环流化床锅炉低氮燃烧的CPFD数值模拟

针对某75 t/h循环流化床锅炉炉膛出口NOx排放超标问题进行分析探讨,以合理的低氮燃烧控制技术为主,辅以SNCR烟气脱硝技术,争取达到NO x超净排放要求。采用CPFD计算方法对循环流化床锅炉炉膛内的气固流动和燃烧特性进行数值模拟,运用低过量空气燃烧法和空气分级技术对锅炉进行低氮燃烧控制,研究一、二次风配比、二次风射流、过量空气系数、循环倍率和颗粒粒径等因素对炉内燃烧及NO x排放的影响。结果表明:通过低氮燃烧控制后,炉内速度场和温度场分布均匀,炉膛出口处烟气流速增加,炉膛平均烟温和出口氧浓度降低,还原性气体CO浓度和优化前基本相同,炉膛出口NOx浓度降低,减排效果显著,为以后的锅炉运行提供实际指导经验。     

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。     

锅炉脱硝喷氨系统均匀性优化研究与应用

为解决某300 MW机组锅炉存在喷氨量大,氨逃逸大造成空预器阻塞导致运行阻力大,SCR出口几个测点氮氧化物浓度不一致,脱硝出口NOx值与烟囱入口NOx值不对应,变负荷时烟囱入口NOx值响应慢导致喷氨无法投自动等问题.为了优化脱硝装置运行效果进行优化改造.综合改造前后各项统计数据分析,脱硝喷氨优化改造后,机组喷氨量至少下...     

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。     

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.     

600MW墙式对冲燃煤锅炉燃烧数值模拟

为了得到精确的SCR脱硝系统烟气参数(如速度、温度和NO_x浓度),建立了从锅炉炉膛到省煤器出口的全系统研究模型,对某600 MW亚临界对冲燃煤锅炉进行了数值模拟,将旋流燃烧器与炉膛作为一个计算域来模拟,过热器、再热器和省煤器等区域的受热面换热采用用户自定义函数(UDF)进行处理,得到了整个锅炉的速度场、温度场、NO_x体积分数以及省煤器出口的烟气参数。结果表明:省煤器出口的烟气参数分布不均匀,采用省煤器出口参数作为SCR脱硝系统设计或优化的条件,有利于提高脱硝效率、降低氨逃逸率。     

9F级燃机余炉SCR脱硝喷氨精细调节技术应用及控制策略分析

以"2+26"城市中某重点城市的9F级燃气机组余热锅炉SCR脱硝装置为研究对象,通过对9F燃机余热锅炉SCR装置喷氨系统精细化升级,采取进口分区精细调节和出口NOx/OJNH3全截面分布测量的方式,同时对控喷氨制策略进行优化,补充常见故障自愈功能和催化剂分区性能在线评估功能,构建了完整的脱硝精准喷氨控制系统.为9F级燃气机组进一步降低NOx排放浓度及排放量提供科学可靠的保障.     

基于CFD建模的1000MW电站锅炉SCR脱硝系统喷氨策略优化

以某1 000 MW电站锅炉的选择性催化还原(SCR)脱硝系统为研究对象,入口截面采用现场实测流场和NO_x浓度场分布数据,对耦合反应器内的湍流流动、多组分混合及化学反应进行了基于CFD建模的数值计算研究,并基于氨氮比一致分配理论,利用数值模拟多次试算获得最优喷氨策略,对该最优喷氨策略进行现场验证.结果表明:实际入口为非均匀流场和浓度场,采用均匀喷氨策略,催化剂上部截面氨氮比及出口附近测点位置氨气浓度分布极度不均,氨逃逸严重;现场验证实验表明,本文方法确实可有效地指导喷氨优化调整,降低调整盲目性,提高现场工作效率.     

运行调整对循环流化床锅炉NOx排放影响分析

在300 MW循环流化床锅炉上进行了运行调整对NOx排放影响分析,考查了燃烧温度、过剩空气系数、空气分级、Ca/S等因素对NOx排放的影响.试验结果表明：燃烧温度与过剩空气系数对NOx的排放浓度影响显著;空气分级燃烧对NOx的排放浓度有一定影响,但影响相对有限;过大的Ca/S易导致NOx排放浓度的增加.     

Mechanism analysis on the pulverized coal combustion flame stability and NOx emission in a swirl burner with deep air staging

Low NOx burner and air staged combustion are widely applied to control NOx emission in coal-fired power plants. The gas-solid two-phase flow, pulverized coal combustion and NOx emission characteristics of a single low NOx swirl burner in an existing coal-fired boiler was numerically simulated to analyze the mechanisms of flame stability and in-flame NOx reduction. And the detailed NOx formation and reduction model under fuel rich conditions was employed to optimize NOx emissions for the low NOx burner with air staged combustion of different burner stoichiometric ratios. The results show that the specially-designed swirl burner structures including the pulverized coal concentrator, flame stabilizing ring and baffle plate create an ignition region of high gas temperature, proper oxygen concentration and high pulverized coal concentration near the annular recirculation zone at the burner outlet for flame stability. At the same time, the annular recirculation zone is generated between the primary and secondary air jets to promote the rapid ignition and combustion of pulverized coal particles to consume oxygen, and then a reducing region is formed as fuel-rich environment to contribute to in-flame NO_X reduction. Moreover, the NOx concentration at the outlet of the combustion chamber is greatly reduced when the deep air staged combustion with the burner stoichiometric ratio of 0.75 is adopted, and the CO concentration at the outlet of the combustion chamber can be maintained simultaneously at a low level through the over-fired air injection of high velocity to enhance the mixing of the fresh air with the flue gas, which can provide the optimal solution for lower NOx emission in the existing coal-fired boilers.     

基于MI-GA-LSTM的锅炉NOx排放快速预测模型

针对电站锅炉在实际运行过程中存在燃烧优化调整不及时以及烟气脱硝成本较高的问题，提出了基于MI-GA-LSTM的炉膛出口NO_x排放快速预测模型。根据燃煤锅炉实际运行数据，利用互信息(MI)进行特征相关性分析，将所得最优特征子集作为长短时记忆神经网络(LSTM)的输入，并利用遗传算法(GA)对模型关键参数进行寻优，得到炉膛出口NO_x原始生成质量浓度预测的MI-GA-LSTM模型，并与LSTM、门控神经网络(GRU)、循环神经网络(RNN)在同一测试集上进行预测效果对比。结果表明：该模型在训练集和测试集上都能够对运行数据进行精准地预测，可以很好地完成多变量非线性拟合；该模型在测试集上的3项指标均优于其他模型，具有更高的预测精度和泛化能力；该模型可作为炉膛出口NO_x排放质量浓度传感器的补充，提前准确感知炉膛出口NO_x原始生成质量浓度的变化。     

800MW旋流对冲燃烧锅炉低NOx改造的数值模拟

针对某800MW超临界锅炉NOx排放量较高的问题,设计了配风方式不同的3种工况．利用CFD软件,对3种工况进行了炉内燃烧、传热及污染物排放等方面的数值计算,并分析了炉内的温度、NOx及cO组分的分布情况．结果表明：计算结果与实测数据吻合较好,空气分级燃烧使主燃区温度降低,CO体积分数升高,N0x质量浓度明显降低;燃尽风对燃料的燃尽率和炉膛出口烟温产生了不利影响,从而影响机组的经济性和安全性．通过对各个工况燃料的燃尽率及炉膛出口烟温进行综合比较分析,得出工况3为较理想的改造方案．     

1000MW超超临界锅炉燃烧调整的试验研究

对某电厂1000MW燃煤锅炉进行了燃烧优化调整试验,分析了一次风配风均匀性、煤粉细度、燃烧器配风、运行中氧的体积分数以及燃尽风率对锅炉效率的影响．结果表明：对同层燃烧器外二次风采用两端和中间开度大的配风方式可以改善由于大风箱两端进风引起的沿炉膛宽度方向氧气的体积分数偏差,随着炉内氧气的体积分数增加,锅炉的热效率先提高后降低．当氧气的体积分数在3．0％左右时,锅炉热效率达到最高．随着燃尽风率的逐渐降低,锅炉热效率和NOx排放质量浓度逐渐提高．综合考虑锅炉效率、NOx排放质量浓度以及屏式过热器管壁金属温度,在额定负荷下,燃尽风率以保持在25％左右为宜,此时锅炉热效率为93．9％,NOx排放质量浓度为306．1mg／m^3．     

大型循环流化床锅炉NO_x排放的研究

近年来循环流化床锅炉技术得到了迅速发展.基于由国内某锅炉厂生产并投运的大型循环流化床锅炉的实际运行及试验数据,对锅炉的NOx排放特性进行了分析和研究.分析了锅炉的NOx排放量与锅炉负荷,空预器进口氧量,上、下二次风配风量及配风方式,燃料特性及脱硫剂之间的关系.研究表明:锅炉运行过程中应合理调整燃烧工况,以优化运行,减少污染物排放.研究为电厂循环流化床锅炉的优化和调整运行参数提供借鉴和参考,从而实现锅炉NOx排放的环保达标.     

空气分级切向燃烧锅炉炉膛配风优化模型

为实现空气分级低NOx燃烧锅炉主燃烧区过剩空气系数的在线监控,提高该类燃烧系统的运行水平,以二次风挡板作为一次元件,利用二次风箱到炉膛出口的压降模型对二次风喷嘴的空气流量进行测量;在此基础上,根据锅炉冷热态试验数据,综合考虑颗粒燃烬、NOx排放量以及风机输送电耗等因素,建立空气分级低NOx燃烧锅炉炉内风粉分布的优化模型,在给定燃料喷嘴运行方式和炉膛出口过剩空气系数的条件下,对二次风挡板开度进行优化。一台300 MW锅炉的应用表明,炉膛配风优化后,烟气NOx排放和颗粒燃尽度得到良好协调,且在保证NOx排放量为255 mg/m~3的情况下,优化后风箱-炉膛差压降低191 Pa,减少了风机电耗。     

基于正交设计的分级分区头部流动特性研究

针对某650 MW超超临界燃煤锅炉在深度调峰过程中燃用大同烟煤时无法稳定燃烧的情况开展研究,就如何提高锅炉在低负荷运行中稳燃性的问题,对原煤种进行掺混改良,改变不同富氧燃烧配风方式,利用计算流体力学模拟软件模拟了不同工况的炉内燃烧情况。模拟结果表明：由于锅炉降低负荷运行增加了原煤种的着火难度,固定碳含量低且挥发分高的煤种可以较好适应锅炉运行调整;富氧燃烧可以提高锅炉低负荷运行时的出口烟温,能满足后续脱硝处理的要求;随着富氧燃烧程度的增大,煤粉燃烧耗氧量增加,每秒燃烧的煤粉颗粒数增加,加剧了炉内的燃烧,使燃烧更稳定;当富氧浓度大于27%时,不能高效提高炉内温度,NOx排放量增多;当富氧浓度为27%时,炉膛出口NOx排放量按6%O2折算为负增长的最小值,是该锅炉低负荷投运较为理想的工况。     

基于共享最小二乘支持向量机模型的电站锅炉燃烧系统的优化

电站锅炉燃烧系统是一个复杂的多输入多输出系统,为了在同一个模型中实现高效率、低污染物排放的优化目标,对标准最小二乘支持向量机回归方法进行了扩展．借助某电厂1000MW超超临界锅炉的现场燃烧调整试验数据,建立了以锅炉热效率和NOx排放质量浓度为输出的共享最小二乘支持向量机（LSSVM）模型,采用一种改进的粒子群算法对共享模型中的锅炉运行工况进行了寻优．结果表明：在共享LSSVM模型中,锅炉热效率和NOx排放质量浓度的平均预测误差分别可达到0．028％和2．16％,搜索得到的高效率和低NOx排放的参数组合可为电站锅炉优化运行提供指导．