SCR脱硝系统喷氨格栅调整试验关键问题探究

针对某电厂2号锅炉NO_x排放浓度高的现状,进行了选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)脱硝系统改造。脱硝改造后由于反应器出口NO_x质量浓度分布严重不均,导致氨逃逸量大且脱硝效率较低,为此进行了脱硝系统喷氨格栅调整试验和调整后的性能评估。主要结论如下:喷氨格栅调整试验取得了较好的效果;要定期进行喷氨格栅调整试验,防止出口氨逃逸量高导致空预器堵塞;在满足国家环保要求的情况下,不应追求过高的脱硝效率,以降低脱硝成本和氨逃逸量大的风险。     

脱硝系统氨逃逸率大对空预器的影响及防治措施

火力发电厂安装脱硝系统以后,系统运行方式改变,分析了脱硝系统喷氨格栅磨损、氨逃逸率大以及空预器冷端硫酸氢氨腐蚀及积灰原因,以期能在运行方式上作出有效调整,控制氨逃逸率及空预器冷端硫酸氢氨腐蚀及积灰,减少因此造成机组非计划停运。     

超超临界燃煤机组脱硝系统喷氨优化研究

1 050 MW超超临界燃煤机组脱硝系统喷氨格栅喷氨优化项目针对脱硝系统稳定运行而专门设计,是集成系统自动化优化整定、系统在线寻优和优化控制的一体化解决方案。通过1 050 MW超超临界燃煤机组脱硝系统喷氨格栅喷氨优化研究,开发了氮氧化物快速网格法测量系统,为实时在线调整喷氨格栅提供了可靠保障;开发了选择性催化还原自适应混合模型,确保选择性催化还原喷氨格栅调门状态控制器的调节精度,克服煤种变化等不确定因素对状态控制器的干扰,从本质上提高脱硝系统的可控性,并可适应烟道流场和浓度场的不确定性。     

SCR脱硝系统喷氨优化及最大脱硝效率试验研究

分析了目前国内发电机组选择性催化还原技术(SCR)脱硝系统喷氨不均匀的原因,通过对2个机组SCR系统进行喷氨格栅(AIG)优化调整,得到保证氨逃逸值合格时的最大脱硝效率。试验结果表明,AIG优化调整后,脱硝效率为50%时,反应器A侧和B侧出口NOx浓度分布的相对标准偏差分别由31.59%、40.44%下降至9.25%、8.97%;脱硝效率为74.3%时,出口NOx浓度分布相对标准偏差仍可达到9.89%、10.75%。在催化剂投运16 000h后进行的最大脱硝效率试验结果显示,机组600MW负荷时最大脱硝效率由投运初期的87%降低到75%,降低约12%。     

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验

为了调高脱硝系统效率,在满足环保超低排放标准的前提下,减少喷氨量、降低氨逃逸率、降低空预器堵塞风险,对某电厂超临界2×700 MW燃煤机组脱硝系统进行喷氨优化调整试验。通过调整喷氨手动门开度,合理调节SCR喷氨量,使SCR脱硝系统出口氮氧化物浓度分布的均匀性得到改善,降低了局部氨逃逸峰值,降低了空预器堵塞的风险。     

300 MW机组SCR脱硝系统喷氨优化调整研究

针对300 MW燃煤火电机组SCR脱硝系统出口NO_X分布均匀性差,总排口与SCR出口NO_X浓度偏差大等问题,对SCR系统喷氨格栅进行优化调整。调整结果表明,A/B两侧出口NO_X浓度分布相对标准偏差从61.56%和69.57%下降至15.34%和21.84%。因此,喷氨优化对格栅式喷氨混合结构具有良好的调整效果,进而有效降低SCR氨逃逸水平,从而保证尾端设备的长期稳定运行。     

SCR防堵灰型流场优化技术及工程应用

贵州地区燃煤机组普遍燃用高硫、高灰分及高沾污性煤质,选择性催化还原（SCR）脱硝系统普遍存在喷氨格栅、水平烟道、导流板、整流格栅和催化剂等位置严重积灰,及氨逃逸量高和空气预热器等后续设备堵塞的问题。为此,本文提出SCR防堵灰型流场优化技术,并应用于贵州某电厂660 MW机组W型炉SCR脱硝系统。该技术改造方案是将原喷氨格栅更换为防积灰型花瓣式喷氨格栅,优化导流板形式和布置,加大导流板和烟道底部壁面流速以减轻积灰,优化入射整流格栅角度。改造后运行5个月停炉检查,喷氨格栅、烟道壁面和导流板严重堵灰问题得到了根本解决,为SCR脱硝系统发挥正常性能,降低氨逃逸量,保证后续设备安全可靠运行提供了有利条件。     

基于加权磨煤机组合工况的喷氨格栅调整方法研究

从已投运的燃煤机组SCR脱硝系统的实际运行情况看,SCR脱硝系统在运行过程中存在共性问题,如脱硝反应器出口与烟囱排放口的在线监测值相差较大、脱硝出口氨逃逸超标、两侧喷氨量实际值偏离计算值等。脱硝系统内浓度场不均是造成上述问题的主要原因之一,采取针对性喷氨方式是改进脱硝系统运行的有效手段。针对机组运行实际,开展一种基于加权磨煤机组合工况的喷氨格栅调整方法研究。研究结果显示,该方法可在不增加测试仪表、不对喷氨手动阀进行改造的前提下,实现各种变动工况的NOX有效控制。     

烟气脱硝SCR装置喷氨优化研究

一些火电厂的烟气脱硝系统因SCR装置喷氨量分布不合理,致使其出口NOx浓度分布偏差大,局部氨逃逸浓度过大.对此,以某台300 MW机组SCR装置为例,通过喷氨量分布优化调整,使SCR装置出口NOx浓度分布的相对标准偏差由优化前的45％下降为10％,平均氨逃逸浓度由1.7 μL/L下降为0.98 μL/L,SCR系统的最大脱硝效率由80％提高到88％.     

低位布置燃气轮机SCR烟气脱硝数值模拟研究与应用

以某低位布置E级燃气蒸汽联合循环机组余热锅炉为例,进行了选择性催化还原（SCR）脱硝技术数值模拟研究,得到余热锅炉SCR烟气脱硝系统流场和余热锅炉内部喷氨格栅的放置位置。结果表明:对于低位布置的燃气轮机,在扩口段烟道设置导流板能够有效改善催化剂入口截面上速度分布均匀性;提出了一种适用于余热锅炉扩口烟道的分割仓式导流板结构;采用分区可调的多组一体式氨注射混合器能在较短距离内加强氨气和NOx的混合;将喷氨格栅布置在模块2之前时,催化剂入口截面上NH3分布均方根偏差为2.05%;在机组实际运行时对喷氨格栅进行分区优化调整可以获得最佳的余热锅炉出口截面NOx分布均匀性和最小的氨逃逸量。     

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。     

现役燃煤机组SCR烟气脱硝装置运行现状分析

为了给燃煤电厂超低排放改造提供借鉴,对国内26个电厂61台采用选择性催化还原（SCR）工艺燃煤机组的脱硝装置运行现状进行了分析,得到脱硝效率、进出口NO_x浓度、氨氮摩尔比、SO₂/SO₃转化率、逃逸氨、运行烟温、系统阻力、温降等脱硝装置各方面实际运行参数,掌握了燃煤机组脱硝装置主要性能。研究结果表明,大部分脱硝装置整体性能较为良好;所存在的问题主要包括：机组炉型、煤质、燃烧工况以及设计裕量等因素导致部分机组脱硝系统入口NO_x浓度偏离原设计值较多,喷氨不合理导致大部分机组氨氮摩尔比偏大并造成逃逸氨浓度超标,部分机组低负荷时脱硝系统入口烟温偏低,部分机组脱硝系统温降较大。对此提出了相应建议及意见。     

浙江省燃煤发电机组SCR烟气脱硝系统的运行状况评估

评估了浙江省内已经投产的17台SCR烟气脱硝机组的基本情况和投用率,分析了SCR烟气脱硝系统所产生的氨逃逸对空气预热器的影响,同时对几台投运时间较长的SCR烟气脱硝机组的空气预热器阻力进行对比分析,给出了提高燃煤机组SCR烟气脱硝系统投用率的建议,并提出了降低SCR烟气脱硝系统对燃煤机组不利影响的措施。     

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。     

火电厂SCR脱硝装置氨逃逸测试方法对比研究

针对火电厂SCR脱硝装置的实际情况,对国家标准空气中氨的3种测试方法：靛酚蓝分光光度法、纳氏试剂法和离子选择性电极法进行了对比试验研究.结果显示3种方法均可应用于火电厂SCR脱硝装置后烟气的氨逃逸测量,其中离子选择性电极法对于抗飞灰干扰性能最佳,纳氏试剂法的数据更为稳定,实际应用中推荐采用该2种方法.     

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。     

燃煤电厂脱硝喷氨调节阀堵塞原因分析及对策

燃煤电厂SCR烟气脱硝系统运行良好对环保意义重大。某燃煤电厂多台锅炉SCR烟气脱硝装置的喷氨调节阀在冬季发生堵塞,需停运该装置才能进行人工清理,严重影响SCR系统的正常运行及NO_x达标排放。通过对液氨品质、环境温度、设备构造、材质、堵塞物成分等因素的分析,找出了问题所在。喷氨调节阀堵塞主要是由碳钢供氨管内壁的铁锈和氨气中的油性可挥发物混合引起。根据该厂设备的实际情况,通过调整液氨蒸发器运行方式、管道吹扫、改造喷氨调节阀结构、更换不锈钢管道等措施,使问题得以解决。     

选择性催化还原(SCR)脱硝技术在液态排渣炉上的应用

选择性催化还原(SCR)是一种成熟的电厂烟气脱硝技术,正在国内外得到广泛的应用。液态排渣炉由于其燃烧温度高,其飞灰在粘性、细度及烟气中微量元素的含量等方面与固态排渣炉有较大的不同。文章论述了在液态排渣锅炉上实施SCR时的关键工艺选择,如SCR出口NOx浓度、脱硝率、氨逃逸量的关系;高灰段布置砷中毒的问题;催化剂类型及排列布置方式选择等。文章还提出了SCR改造工程中需要注意的问题,讨论了实施SCR以后对锅炉的影响,提出了具体的解决对策。     

飞灰含氨量对脱硝装置氨逃逸测定的影响

为控制烟气中生成的硫酸氢氨对空气预热器冷段的腐蚀、降低空气预热器的堵灰风险和减少脱硝还原剂用量,脱硝设施对氨逃逸有严格规定。试验发现飞灰中氨含量对测定脱硝装置氨逃逸有明显的影响,飞灰对自由态氨和化合态氨的吸附是安装脱硝装置之后氨逃逸较低但其压降却有明显增大的主要原因,因此建议对烟气脱硝的电厂测量氨逃逸的同时增加飞灰中氨含量的测定,以协助对空气预热器阻堵与否的判断。     

火电厂SCR脱硝系统喷氨优化调整及烟气取样方法改进

由于锅炉结构的限制,火电厂选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统反应区安装紧凑,烟气浓度场分布不均,普遍存在催化还原反应不均匀及出口烟气取样代表性不强的问题。通过对脱硝系统出口氮氧化物（NO_x）浓度分布情况的测量分析,利用喷氨格栅阀门调整不同区域喷氨量,改善了SCR反应区的氨气浓度分布,将A、B侧出口NO_x浓度分布不均匀度降低至20%,提高了脱硝催化剂的利用率。利用气态污染物采样方法及均匀抽气设计方法,改进了脱硝系统出口烟气取样方式,实现了NO_x的均匀取样,有效降低了脱硝系统出口与烟气排放口NO_x浓度的测量偏差,使得两者比值由1.42降低至0.98,为实现脱硝系统喷氨量的稳定控制提供了保障。