省煤器烟气旁路在SCR烟气脱硝系统中的应用

由于机组低负荷运行时,选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统的入口烟气温度低于最低喷氨温度,会导致SCR系统无法喷氨运行。为此,需设置省煤器烟气旁路。以某火电厂600MW机组SCR系统为例,通过数值模拟的方法得到最佳省煤器烟气旁路方案,即将省煤器旁路入口设于喷氨格栅前,将部分接口伸入进口烟道内,加深高温烟气进入SCR系统水平烟道的射入距离,有利于高温烟气和低温烟气迅速混合。该方案实施后,第1层催化剂入口截面上烟气平均温度为319℃,烟气温度分布的最大偏差为2.4%,满足最低喷氨温度要求。     

某燃煤电厂脱硝催化剂运行事故诊断及性能评估

针对某电厂选择性催化还原(SCR)脱硝催化剂外观颜色异常发黑现象,利用X射线衍射、可燃物含量测定和浸出溶液离子色谱(IC)分析等方法对发黑催化剂样品进行了检测诊断,催化剂颜色发黑为携带黑色飞灰的硫酸氢铵沉积所致,其与此次停机过程中脱硝系统入口烟气温度低于最低连续喷氨温度(MOT)较多有关。在中试试验台上进行的催化剂性能评估结果表明,脱硝效率、氨逃逸、SO_2/SO_3转化率等关键参数仍可满足其化学寿命期内的性能要求,催化剂运行温度升高至设计温度时催化性能可恢复,催化剂可继续使用。结合本事故案例及催化剂硫酸氢铵中毒机理,提出了低负荷下催化剂的运行管理建议。该催化剂运行事故的诊断方法及结论可为同类问题的分析、解决提供借鉴。     

CFB锅炉SNCR脱硝工艺系统及其常见问题分析

针对CFB锅炉采用选择性非催化还原（SNCR）技术进行脱硝过程中存在未反应的还原剂对空气预热器的腐蚀问题,阐述了CFB锅炉NOx排放的主要影响因素,计算了SNCR脱硝系统使用不同还原剂的经济性,分析了烟气酸露点及逃逸氨生成的NH4HSO4对空气预热器的影响,得到了最佳排烟温度及SNCR脱硝系统还原剂合理用量的选择依据.实践证明,山西某电厂300MW CFB锅炉脱硝改造后,通过控制合适的氨氮比,可使系统脱硝效率提高,氨逃逸量对空气预热器的影响最小.     

超低排放形势下SCR脱硝系统运行存在问题与对策

针对超低排放形势下选择性催化还原(SCR)脱硝系统运行过程中出现的NO_x排放超限、空气预热器硫酸氢铵堵塞加重等问题,分析其主要与超低排放对SCR反应器中NH3/NO_x分布的均匀性要求提高,SO_2/SO_3转化率升高,喷氨优化控制要求提高,最低喷氨温度升高及催化剂寿命管理更加复杂等有关。对此,提出了通过喷氨优化调整和流场优化改造改善NH3/NO_x分布均匀性,减少催化剂的用量及钒含量控制SO_2/SO_3转化率,降低脱硝系统入口喷氨量、SO_3质量浓度或设备改造来拓宽低负荷脱硝运行范围,通过喷氨控制系统优化降低NO_x排放超标及过量喷氨的风险,采取有效的催化剂寿命管理延长催化剂使用寿命、降低废催化剂产生量等解决方案。对实现燃煤电厂SCR脱硝系统的安全、高效及经济运行具有指导意义。     

SCR催化剂低负荷运行硫酸氢铵失活研究

针对国内燃煤机组低负荷运行SCR脱硝系统出现的催化剂因硫酸氢铵（ABS）失活问题，在实验室模拟烟气条件下，对催化剂ABS失活及活性恢复特性进行了研究。结果表明，毛细凝聚作用下的ABS液化-汽化是典型的物理可逆过程，且受到烟气中NH₃与SO₃体积分数的正相关影响。基于这一研究成果，提出了最低连续喷氨温度（MOT）的经验计算公式，该公式可用于评估实际运行烟气条件下的MOT。为指导SCR低负荷运行最佳方案的选择和ABS失活催化剂的活性恢复，在对SCR低负荷运行案例分析基础上，给出了MOT经验计算公式使用原则和方法。     

某电厂SCR烟气脱硝系统故障诊断

以某火电厂330 MW机组选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统为例,针对运行中存在的氨逃逸率高、空气预热器压差大、脱硝反应器出口与烟囱入口NOx浓度监测数据偏差大等问题,进行了流场、浓度场测试及催化剂检测。结果表明,流场分布不均是造成催化剂磨损的主要因素;催化剂活性下降、喷氨流量分布不合理是造成脱硝系统故障的原因;通过喷氨优化调整可以改善脱硝反应器出口NOx浓度分布均匀性,降低氨逃逸率。同时结合诊断分析,对电厂脱硝系统的改造提出了建议。     

SCR脱硝催化剂低负荷运行评估技术研究与应用

根据催化剂硫酸氢铵中毒机理,解释了催化剂设定最低连续运行喷氨温度(MOT)的原因,通过分析影响MOT的因素,提出了MOT的可变性及根据选择性催化还原(SCR)脱硝系统实际运行烟气参数科学评估MOT的重要性。典型催化剂低负荷评估试验结果表明:脱硝系统在硫酸氢铵凝结温度与MOT之间短时间运行,催化剂活性可恢复;通过掺烧低硫煤或其他降低SO_3质量浓度的措施,可有效降低催化剂MOT;脱硝系统入口NOx质量浓度偏离设计值较大,锅炉掺烧褐煤、印尼煤等高水分煤质或第1层催化剂类型更换时,需重新评估催化剂MOT。该结论为实现脱硝系统全负荷投运提供了理论依据。     

不均匀喷氨系统在SNCR+SCR耦合脱硝技术中的应用

通过增加SCR梯度不均匀喷氨系统,克服SNCR烟气氨氮分布严重不均匀的明显缺点,也充分发挥了SNCR不需催化剂在炉内脱硝的优势。对比分析尿素水解、热解制氨的优缺点,通过实验研究优化喷氨格栅,强化了喷氨系统的适用性。分析了尿素水解SCR不均匀喷氨系统在实际工程中的效果,结果表明:尿素水解制氨结合SNCR+SCR耦合脱硝系统可以显著提高NOx的脱除效率;解决NH3/NOx分布不均匀问题。     

SCR烟气脱硝系统氨逃逸浓度在线预测方法研究

燃煤机组烟气排放连续监测系统（CEMS）对SCR氨逃逸浓度的测量结果不十分可靠,易造成运行中无序过量喷氨和加剧空气预热器硫酸氢铵粘结堵塞。在实验室和现场检测基础上,结合SCR反应器潜能及其劣化趋势分析,提出了氨逃逸浓度在线预测方法和计算式。以某350 MW机组为例,介绍氨逃逸浓度预测步骤和分析结果。初步应用结果表明,根据机组实时运行负荷、NO_x浓度及脱硝效率等DCS参数,可在线预测氨逃逸浓度,用以指导喷氨量调节;同时,氨逃逸浓度预测值可用于SCR催化剂层的寿命管理预警与决策。     

燃煤电厂烟气脱硝技术的研究

根据SCR脱硝工艺,研制了一套能处理烟气量为14000 m3/h的工业脱硝试验装置.在试验装置上开展了NH3/NOx摩尔比与脱硝效率、NH3/NOx摩尔比与氨漏失量、烟气温度与脱硝效率、烟气温度与SO2氧化率、烟气流量与催化剂层流动阻力等相关关系的研究.通过脱硝装置研制和脱硝性能研究工作,为今后脱硝装置的设计、运行以及性能研究提供了经验.     

提高SCR反应器入口烟气温度的技术方法

SCR催化剂的活性受烟气温度影响,当反应器进口烟气温度降低到催化剂最低投运温度时,脱硝系统须退出运行。按照火电厂燃煤锅炉SCR脱硝装置的常规设计,在低负荷运行时经常出现SCR反应器进口烟气温度低于催化剂最低投运温度的情况,导致氮氧化物排放浓度超标。为了保证锅炉日常运行时SCR反应器进口的烟气温度满足催化剂投运条件,介绍了采用高温烟气加热、省煤器分段布置、旁路部分省煤器给水、提高锅炉给水温度等技术方法,并就其特点进行了对比分析。     

燃料硫含量对SCR烟气脱硝的影响研究

研究表明,燃料燃烧过程中不同的SO2/SO3转化率对选择性催化还原(selective catalytic reduction,简称SCR)烟气脱硝的最低运行温度影响大,温度变化幅度为10℃~15℃。对燃烧高硫煤锅炉的SCR烟气脱硝,应控制更低的SO2/SO3转化率;对燃烧低硫煤锅炉的SCR烟气脱硝,通过适当提高SO2/SO3转化率,最大催化剂用量可减少一半,烟气阻力降低一半,可大幅降低SCR烟气脱硝建设成本和运行成本。     

SCR烟气脱硝仿真支撑软件平台的开发研究

以选择性催化还原(SCR)法烟气脱硝系统为研究对象,通过对系统工艺特点和反应机理的研究,建立了包括烟气流量参数、SCR反应器、氨/空气喷雾系统等一系列的仿真数学模型,并在此基础上搭建了涵盖SCR分系统、通用设备、控制、电气、热力学及化学反应计算库等在内的完整的SCR系统仿真支撑软件平台.并依托该平台建立了600MW火电机组SCR烟气脱硝系统仿真实例,仿真实验表明该仿真支撑软件平台可为脱硝系统的经济、安全运行和运行人员培训提供借鉴,并可为进一步的研究SCR系统的优化设计和运行提供参考依据.     

选择性催化还原烟气脱硝技术进展及工程应用

对目前广泛应用及正在研究的选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术及催化剂进行了综述。详细分析了影响SCR过程的诸因素，如反应温度、烟气在反应器内的空间速度、烟气流型及与氨的湍流混合，以及催化剂钝化等，并提出了预防措施。指出目前SCR虽然技术成熟，脱硝效率高，但其投资和运行费用亦很高，成为限制SCR发展应用的主要原因。介绍了可使SCR整体成本降低的低温SCR技术的进展和研究目标。     

省煤器给水旁路提升SCR进口烟温应用研究

针对某300 MW燃煤电站锅炉在中低负荷运行时SCR脱硝系统进口烟温低无法投运的问题,采用省煤器给水旁路技术改造以提升SCR进口烟温。通过典型负荷下的旁路试验,验证了给水旁路技术对锅炉烟温的提升性能,同时考察了对锅炉运行的影响。针对给水旁路技术存在因给水饱和气化而威胁锅炉安全的潜在问题,建立了旁路安全流量在线计算模型,得到旁路运行中的实时安全流量,为给水旁路技术的安全应用提供指导。相关研究为电站锅炉实现SCR脱硝宽负荷投运提供了有价值的参考。     

降低SCR脱硝装置最低投运负荷的策略研究

发电机组低负荷下,锅炉省煤器出口烟温往往达不到SCR脱硝装置运行要求.为解决这一问题,对现有省煤器旁路式解决方法进行分析,找出不足,进而提出了省煤器烟气旁路式和限流式加低温换热器的解决方案.在机组低负荷运行时利用这2种新方法,能够在不影响锅炉效率的前提下,实现脱硝装置稳定、高效运行;对于排烟温度较高的锅炉,采用省煤器限流式加低温换热器的方法,能够有效降低锅炉排烟温度,提高锅炉效率.     

SCR脱硝低负荷投运烟气调温旁路改造设计

燃煤电厂低负荷运行时SCR脱硝装置入口烟温常达不到要求,某些电厂采用旁路提温方法予以解决,却出现调温旁路提温效果欠佳和烟温偏差较大的问题。以A电厂某 330 MW 机组为例,在现场勘察基础上采用数值模拟方法,找出问题所在：（1）旁路烟道结构不合理,未考虑原烟道结构缺陷;（2）旁路烟道未设置导流元件;（3）旁路接入位置不合理;（4）旁路接入烟道深度不足。在总结脱硝调温旁路烟道设计和运行要点基础上,采用数值模拟手段对B电厂某 330 MW 机组类似改造进行了优化设计,并开展现场试验,对烟气提温效果进行评估。结果表明：B电厂烟气旁路提温改造效果显著且烟温偏差较小。     

火电厂脱硝技术综述

控制氮氧化物(NOx)排放主要措施有2种低NOx燃烧和烟气脱硝。文章分别介绍了低NOx燃烧技术和烟气脱硝技术的主要方法和技术特点。重点阐述了选择性催化还原法(SCR)的原理、流程及主要影响因素,以及催化剂和还原剂的选择与性能比较。另外,对SCR、选择性非催化还原(SNCR)、SNCR/SCR混合法技术进行了比较。最后简单介绍了大唐环境科技工程有限公司烟气脱硝的技术定位和山西阳城脱硝项目的情况。     

某电厂600 MW机组烟气脱硝系统性能评价

对烟气脱硝系统进行性能评价,有助于脱硝系统寿命管理和安全运行。以某火电厂600 MW机组选择性催化还原（SCR）烟气脱硝系统为例,介绍了烟气脱硝系统的评价过程与评价方法。通过测试一系列基础参数,包括脱硝效率、反应温度、SO2/SO3转化率、氨逃逸率、催化剂压降、催化剂内烟气流速及飞灰浓度等,掌握了此台机组脱硝系统的主要性能。试验结果表明,该SCR脱硝系统性能良好。为防止高温下SO2/SO3转化率升高及高负荷下催化剂内烟气流速过高,对该脱硝系统的运行调整提出了建议。