660MW燃煤机组SCR流场模拟优化与喷氨优化运行

以某电厂660 MW亚临界燃煤机组SCR烟气脱硝系统为研究对象,对SCR反应器内烟气流动以及喷氨分布均匀性进行数值模拟研究。通过对比首层催化剂前烟气速度分布及NH_3浓度分布,研究了SCR反应器内均流部件对烟气流场均匀特性的影响,并且在数值模拟的基础上对喷氨方式进行了优化调整研究。研究结果表明:优化调整烟道内均流部件对速度、浓度均匀性有显著改善作用;通过分析流场不均匀性得到的分区喷氨方法能够进一步优化NH_3在烟道中分布;现场试验验证了调节喷氨格栅阀门可降低SCR反应器出口NO_x浓度。本文研究可为燃煤机组SCR系统导流板优化及实际电厂喷氨优化调试提供参考。     

脱硝装置超低排放改造后喷氨参数优化的研究

介绍了某自备电站锅炉SCR脱硝装置超低排放改造后喷氨参数优化调整试验的过程、方法和结果.该试验结果显示,SCR脱硝装置的性能提升不仅有增加催化剂,还有改善烟气流场分布、提升喷氨格栅精度、改进控制系统和在线分析测试仪表等一系列手段.     

SCR脱硝系统优化调整试验研究

燃煤电厂烟气脱硝系统因SCR装置喷氨分布不均匀,致使出口 NOx浓度偏差大、喷氨过量、局部氨逃逸浓度过高等现象,严重影响机组的安全性和经济性.本文以600 MW机组为例,通过优化调整喷氨格栅开度,使SCR装置出口 NOx浓度分布的相对标准偏差平均均匀下降37％,脱硝效率平均提高12.7％,氨逃逸浓度平均降低0.23 m...     

烟气脱硝装置喷氨流场模拟分析

对装置动力站脱销单元氨逃逸问题,结合现场实际排查氨逃逸的原因。根据现场分析,针对供氨母管的喷氨阀组不能动作,可能引起喷氨格栅各喷口流速不均匀,致使烟气和氨气在烟道内的流场分布不均从而引起氨逃逸的问题,借助FLUENT开展喷氨系统单模块流场模拟,重点考察喷氨系统喷氨流量以及烟气上升过程的流场分布问题,从减小流体流动阻力和提高烟气、氨气混合均匀性两方面进行优化,为装置优化SCR脱硝反应器流场分布提供理论依据。     

百万机组脱硝系统AIG喷氨控制分析与优化

本文结合某电厂3号机组SCR脱硝系统AIG喷氨实时优化项目,分析了机组不同工况下脱硝系统AIG喷氨自动回路的调节效果,介绍了AIG喷氨自动回路的调节原理及特点,并结合实际工况在线优化AIG喷氨控制逻辑和调整前馈量修正系数。优化后的SCR脱硝系统AIG控制回路通过分区自动调整效果很好,反应器出口氮氧化物均匀性明显改善,可为供氨母管自动调节回路提供准确的氮氧化物参考值。     

SCR脱硝喷氨格栅中多角度喷嘴布置的应用研究

SCR烟气脱硝需要将氨气与空气混合后喷入烟道脱硝,氨气浓度控制在5%左右。由于SCR脱硝采用催化剂脱硝,因此需保证烟气与氨气在进入催化剂前均匀混合,氨气喷入烟一般采用喷氨格栅形式,喷氨格栅上根据烟道尺寸的不同布置有不同数量的喷嘴。本文介绍一种新型的喷嘴布置形式,通过调整喷嘴的角度和喷嘴大小,使氨气的喷射效率更高,混合均匀性更好。     

SCR系统喷氨自动控制逻辑应用诊断与优化研讨

SCR系统是一个非线性、大迟滞的控制系统,超低排放改造完成后,SCR系统喷氨自动控制的品质有了更高的要求。本文以某650MW燃煤机组SCR系统为研究对象,结合SCR系统的反应机理,对当前SCR系统喷氨自动控制品质进行了客观诊断,同时从控制策略优化、前馈信号引入、消除测量偏差、先进算法优化等方面给出了切实可行的喷氨自动控制逻辑优化建议,对超低排放改造后机组的安全经济运行具有积极的指导意义。     

SCR烟气脱硝工艺喷氨混合装置研究进展

氨法选择性催化还原技术(SCR)因其优良的综合性能而成为工程应用最为广泛的烟气脱硝工艺,而反应器横截面上混合气体流场均匀性优劣是高效烟气脱硝的重要影响因素。本文简述了SCR烟气脱硝系统基本原理和NH₃/NO_x混合效率指标;综述了线性控制式、分区控制式和混合型喷氨格栅等几种工程应用上主流技术及其最新研究成果,并分析了各气体流场均匀性调节技术的优缺点;最后指出氨喷射混合装置未来的发展趋势:①优先选用混合型喷氨格栅,分区控制式喷氨格栅和线性控制式喷氨格栅分别次之;②喷氨混合装置设计时重点寻求降低浓度不均匀系数的可行性;③研发简易、高能和稳定的静态混合结构,降低建设和运行成本,提高操作弹性;④完善还原剂氨喷射效应和喷氨量现代控制理论。     

基于喷氨调整和性能检测的SCR脱硝催化剂寿命优化管理

本文介绍燃煤电厂SCR脱硝系统运行中所存在的相关问题,并分析其原因。为延长SCR脱硝催化剂使用寿命,在机组正常运行中进行喷氨格栅调整以减少过量喷氨;利用催化剂性能检测结果制定合理的催化剂更新策略。通过调整喷氨格栅,催化剂使用寿命可以延长约2640h;通过校正催化剂寿命曲线和制定合理的更新策略,可延长催化剂寿命约28600 h,取得较大的经济效益。     

活性炭脱硫脱硝两段式吸附塔喷氨结构仿真模拟研究

以活性炭法脱硫脱硝两段式吸附塔喷氨结构为研究对象,依据小试实验及中试实验研究成果,采用CFD数值模拟方法,研究大差异流量-浓度焦炉烟道气与氨空混合气均匀混合及气流均布技术,通过调节氨空混合气供气方式及喷氨孔排布优化,提高喷氨管上方氨气分布的均匀性.     

SCR系统流场优化数值模拟研究

为提高选择性催化还原脱硝系统(SCR)的烟气气流均匀性,进而提高SCR反应器的催化效率、减少催化剂的冲蚀和损耗、提高催化剂使用寿命和提高催化反应反应物的接触程度,针对SCR反应器的流场开展数值模拟以及导流板和整流板的结构优化,基于Realizable k-ε模型和多孔介质模型,通过对全尺寸SCR反应器模型的速度场的模拟,研究导流板结构、整流板数量对于SCR脱硝系统的流场组织和气流均匀性的影响。通过模拟SCR反应器内的颗粒分布,研究飞灰颗粒对流场的影响。通过计算整流板前截面的相对速度偏差和分析不同优化方案下的SCR反应器的速度场,评估导流板和整流板的导流效果,进而确定最佳方案。结果表明:在弧形、直弧形、弧形、直弧直4种导流板方案中,直弧直形导流效果最好,这是因为弧形导流板前的水平直板和竖直直板可以更好地引导气流流动;结合反应器采用斜顶设计的几何特点,基于流场调整导流板形状与速度梯度方向相同,可以显著优化烟气的气流组织,减少转弯处的能量耗散;催化剂层前的整流板可进一步引导气流流动,极大改善气流均匀性;但过多的整流板提高近壁面处的烟气气流阻力,加剧能量耗散和速度不均匀性,反而降低整流板的整流效果。本研究整流板数量15较为合适。经过对导流板和整流板结构及数量的调整,最终可将催化剂上层的速度偏差降至6.68%,符合工业要求。针对烟气颗粒场的分析表明,飞灰颗粒主要沉积在烟道右壁面和上升通道上壁面处;同时,对颗粒沉积处必要的飞灰处理可减少烟气飞灰对于催化剂的冲蚀作用。     

选择性催化还原反应器气体预分布器内速度场和浓度场模拟

采用计算流体力学(CFD)方法对当前实际电厂普遍采用的选择性催化还原反应器(SCR)预分布器系统进行数值模拟,据此分析均流装置的存在对催化刑入口截面上速度场和浓度场的影响,同时通过正交设计方法,考察了系统烟道内多孔筛板、导流板的位置以及静态混合器等六因素对SCR系统内部浓度场均匀分布的影响.结果表明,导流板的位置对催化剂入口截面上的速度分布影响较大;喷氨格栅的结构与催化剂入口截面上的浓度场分布有密切的关系.     

350MW机组锅炉SCR脱硝系统优化

准东煤田是我国目前最大的整装煤田,但准东煤在锅炉燃烧过程中易发生结焦问题,一般掺烧高岭土缓解结焦。某燃用准东煤350 MW机组,锅炉燃煤掺烧高岭土后烟气携带灰尘颗粒及灰尘量增大,出现SCR脱硝系统烟道积灰严重和喷氨量明显偏大问题,同时在空气预热器形成硫酸氢氨堵塞,使机组不能长周期稳定运行。通过与国内同类型多台机组锅炉对比后发现,脱硝系统均存在易产生积灰的脱硝转向室、催化剂上方及空气预热器入口斜坡积灰状况等情况。针对存在的问题,通过建立改造前、后的模型计算分析,进行了导流板布置的优化设计、CFD流场分布、优化SCR系统导流板设计、声波与蒸汽吹灰器结合吹灰和氨注射栅格优化升级等工作,应用德图480风速仪实测风速试验,发现脱硝烟道原导流板设计不合理及施工安装偏差;原导流板水平段跨距大,支撑不足,造成导流板压塌变形,影响烟气流场分布;锅炉所烧煤质为高钠煤,为防止锅炉结焦掺烧高岭土后,增加了烟气飞灰颗粒及灰尘量,飞灰具有很大黏性,易沉积在烟道导流板及烟道壁面上。因此,提出对脱硝内部各处导流板进行优化改造,对脱硝系统烟道易产生积灰的部位增加声波吹灰器,对喷氨格栅喷嘴数量及氨空混合器升级,同时开展锅炉SCR脱硝喷氨热态优化调整试验工作。通过开展相关工作,SCR烟气系统的烟气流场相对标准偏差优化5%,相同负荷下液氨消耗量降低45%,彻底解决脱硝系统积灰和空气预热器堵塞问题,实现机组满负荷达标稳定运行。锅炉长期运行半年后停炉检查,发现前期脱硝系统烟道高达1 m的积灰部位彻底解决,催化剂表面干净无杂物,解决了脱硝系统积灰问题,同时配合提高空气预热器冷端综合温度的措施,彻底解决锅炉空气预热器堵塞问题。同时,经济效益显著,每年可以分别节约液氨费用70万元,节约风机电耗费用100万元,节约检修清理积灰及检修费用80万元,节约空气预热器冲洗治理费用20万元,综合节约费用270万元/a,达到预期效果实现机组长周期安全经济稳定运行。     

中温中尘SCR烟气脱硝系统流场优化的研究

以某新型干法水泥熟料生产线的SCR脱硝系统为研究对象,对SCR反应器内烟气流动进行数值模拟研究。通过对比不同工况条件下烟道内烟气速度分布和第一层催化剂截面的烟气速度分布、速度相对标准偏差、入射角,研究SCR反应器内均流装置对烟气流场均匀性的影响。结果表明：在烟道和喇叭口内布置导流板对速度均匀性有显著改善作用;通过分析第一层催化剂表面的烟气分布得到在格栅处添加一层多孔板能够进一步优化烟气在催化剂表面的分布。可为水泥行业SCR系统流场优化和结构设计提供参考依据。     

W火焰锅炉脱硝系统流场CFD优化

由于W火焰锅炉炉膛设计热负荷与火焰中心温度较高,热力型NO_x生成增加,炉膛出口NO_x质量浓度远高于其他煤粉锅炉,对锅炉后部的选择性催化还原(SCR)脱硝装置要求很高。为探究流场和组分浓度分布对SCR装置脱硝效率和氨逃逸的影响,提升装置脱硝性能,采用计算流体力学(CFD)仿真手段建立某电厂660 MW机组W火焰锅炉脱硝系统的三维计算流体力学模型,并进行数值模拟;为使计算结果更贴近实际工况,按照锅炉满负荷下摸底试验数据设定入口NO_x浓度边界条件。通过详细分析SCR系统烟气速度分布、组分浓度分布、氨逃逸等流动特性,针对流场优化、分区喷氨和新型静态混合器对脱硝性能的影响进行模拟与优化,从而提高SCR系统流场及浓度场均匀性。优化前后模拟结果表明,通过增加顶部导流板数量,可提升催化剂入口速度分布均匀性,消除催化剂入口速度较高的条状区域,优化后催化剂入口烟气速度分布相对标准偏差由20.86%降至3.80%;通过增加三角翼型静态混合器可消除入口NO_x浓度分布不均的影响,提升浓度场均匀性,分区最大氨氮物质的量比相对标...     

水泥窑深度脱硝工艺及关键性能参数探讨

由于脱硝反应器安装位置的烟气温度及粉尘浓度不同,水泥窑尾烟气SCR脱硝分为高温高尘、高温中尘、中温中尘工艺路线,通过分析得出每种工艺路线所适应的工程条件。介绍了高温高尘工艺路线对水泥窑后续设备的影响。重点分析了与催化剂有关的SCR脱硝性能参数,并探讨了水泥窑尾烟气SCR脱硝效率、氨逃逸、SO2转化率、催化剂化学寿命、反应器入口烟气流场均匀性等参数的合理数值。     

SCR脱硝系统运行过程中存在的问题分析

选择性催化还原(SCR)工艺是目前燃煤机组中广泛应用的高效脱硝工艺,长期应用以来出现了流场不均、喷氨格栅堵塞、脱硝效率达不到设计值、氨逃逸浓度超标、压降过大、烟温过低等问题。针对上述问题,文章研究了其产生的原因,分析了其造成的影响,并且提出了可行性建议和解决方案。     

基于前馈补偿的火电厂脱硝控制系统研究

SCR系统具有大延迟、大惯性特性,在磨煤机启/停过程中,传统PID控制方法难以实现喷氨量的准确控制。针对这一问题,在串级控制方法的基础上,通过分析运行数据,选取磨煤机启/停信号构建喷氨量前馈补偿器,提出了SCR系统喷氨量优化控制策略,并通过定值扰动试验、滑压变负荷试验以及磨煤机变工况试验验证了控制系统效果。结果表明,喷氨量优化控制策略解决了磨煤机启/停过程中SCR出口NO_x浓度超标问题,有效提高了SCR系统控制品质,实现了喷氨量的及时、准确控制。优化控制策略具有较好的控制品质,在保证烟气达标排放的同时避免了过量喷氨,SCR系统的动态、静态调节品质全部满足国家相关标准。     

水泥窑SCR脱硝反应器入口烟气均流扩散的数值模拟研究

为解决上进下出布置形式的SCR反应器入口烟道内流场分布不均匀、催化剂层中心区域磨损以及靠近烟道壁面区域积灰等问题，本研究以天津振兴产能为2 000 t/d二线水泥窑的中温中尘SCR脱硝装置为研究对象进行了流场模拟及流场优化。通过Ansys fluent软件对全尺寸SCR反应器烟道内的流场分布特性进行了模拟，提出了在反应器扩张段烟道进口位置设置一组导流格栅、在扩张段烟道中间位置设置一层均布板及第二组导流格栅的流场优化方案，优化方案中导流格栅起到引导烟气扩散流动的辅助作用，均布板起到了主要的均流作用，本研究通过仿真试验的方式选取50%开孔率、60°错排圆孔、孔径60 mm作为均布板的最优参数，优化方案通过工程案例进行了可行性验证。计算结果显示优化方案对系统压损的负担较小，能有效提高烟气分布均匀性，实现催化剂入口速度分布Cv<15%的技术要求。优化改造后现场实测结果显示，催化剂入口速度分布均匀性由Cv=48.5%，优化到Cv=14.5%，系统阻力仅增加91.5 Pa，脱硝效率提高了11.2%达到86.4%。     

水泥窑尾系统烟气SCR脱硝工艺优化方法

为提高SCR脱硝工艺脱除水泥窑尾系统烟气中硝的效率,提出水泥窑尾系统烟气SCR脱硝工艺优化方法。根据水泥窑尾系统烟气SCR脱硝工艺脱硝过程中,SCR系统出入口NOx浓度变化,判断水泥窑尾系统烟气SCR脱硝工艺受供氨量、烟气温度、烟气流速、催化剂性能的影响。基于此,针对SCR脱硝工艺中SCR系统的反应器结构导流板和喷氨格栅两部分进行优化。应用试验结果：此次研究方法优化后的SCR脱硝工艺平均供氨流量在90～100Nm³/h之间,SCR反应器入口NOx浓度在900～800mg/Nm³之间,SCR出口NOx浓度在50～40mg/Nm³之间,经脱硝效率公式计算,优化后的SCR脱硝工艺脱硝效率较未优化的SCR脱硝工艺脱硝效率最大值提高3.75%～5.56%。