SCR脫硝系統(tǒng)噴氨優(yōu)化調整試驗

　　SCR脫硝系統(tǒng)噴氨優(yōu)化調整試驗
 

　　為了調高脫硝系統(tǒng)效率，在滿足環(huán)保超低排放標準的前提下，減少噴氨量、降低氨逃逸率、降低空預器堵塞風險，對某電廠超臨界2×700 MW燃煤機組脫硝系統(tǒng)進行噴氨優(yōu)化調整試驗。通過調整噴氨手動門開度，合理調節(jié)SCR噴氨量，使SCR脫硝系統(tǒng)出口氮氧化物濃度分布的均勻性得到改善，降低了局部氨逃逸峰值，降低了空預器堵塞的風險。
 

　　隨著火電廠最新大氣污染排放標準的頒布及煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃的實施，燃煤電廠必須更加嚴格地控制煙氣中NOx的排放量。選擇性催化還原( SCR)脫硝技術因脫硝效率高且運行穩(wěn)定可靠，而被廣泛應用于燃煤電廠。
 

　　脫硝效率、噴氨量大小和氨氣逃逸率是衡量 SCR 脫硝系統(tǒng)運行是否良好的重要依據(jù)。電廠在實際運行過程中，由于負荷、鍋爐燃燒工況、煤種、噴氨格柵閥門開度、煙道流場均勻性、吹掃間隔時間等因素均會影響 SCR 脫硝效率和氨逃逸率。逃逸氨在空預器中會生成黏性的硫酸銨或硫酸氫銨，減小空預器流通截面，造成空預器堵灰。空預器堵灰不僅影響鍋爐運行的經(jīng)濟性。pH做為基本的污水指標，勢必成為供求的熱點，這對廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國BroadleyJames來說是個重大利好。美國BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商，必將為中國的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益。我們美國BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極經(jīng)久耐用，質量可靠，測試準確，廣泛應用于各級環(huán)保污水監(jiān)測以及污水處理過程。而且顯著降低鍋爐安全性，嚴重影響脫硝機組的安全穩(wěn)定運行。
 

　　目前燃煤電廠可以選擇新型的 SCR 脫硝系統(tǒng)噴氨格柵類型、布置方式及改造噴氨管 ，調整噴氨量和噴復均勻性，改進催化劑入口氨氮比，優(yōu)化煙氣導流板布置、煙氣流速的均布性，或研發(fā)與應用煙氣脫硝系統(tǒng)自動控制技術。通過提升自控系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性等措施，可提高 SCR 脫硝系統(tǒng)出口NOx分布均勻性，防止局部氨選逸超標，減輕空預器堵灰、腐蝕、運行阻力等問題。
 

　　某廠由于投產(chǎn)時間早，投產(chǎn)時由于國家環(huán)保要求不高，脫硝系統(tǒng)按出口氮氧化物排污濃度 200mg/m3設計。隨著國家環(huán)保要求的提升，為滿足發(fā)改能源〔2014〕2093 號文件《煤電節(jié)能減排升級與改造行動計劃(2014—2020 年)》的要求，該廠將氮氧化物排放濃度穩(wěn)定的控制到 50 mg/ m3以下，該廠進行了 SCR 煙氣脫硝提效改造，主要是加裝 5 號爐第三層及 6 號爐第二層催化劑來達到 NOx濃度超低排放。
 

　　通過上述改造措施，能夠將氮氧化物濃度控制到 50 mg/ m3以下，但運行過程中存在局部氨逃逸偏大，自動跟蹤系統(tǒng)滿足不了運行要求等問題，導致還原劑耗量高、空預器阻力上升較快等問題。因脫銷系統(tǒng)投產(chǎn)時 SCR 煙氣脫硝系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的線性控制式噴氨格柵技術。
 

　　而目前脫硝系統(tǒng)新型結構改造經(jīng)濟成本高、周期長，在現(xiàn)有 SCR 脫硝系統(tǒng)中開展噴氨優(yōu)化調整試驗，是目前提高氨利用率、減少 NOx污染物排放的主要手段，調節(jié) SCR 脫硝系統(tǒng)噴氨量，改善 SCR 脫硝系統(tǒng)出口 NOx分布均勻性和氨利用率。
 

　　1 試驗對象及參數(shù)
 

　　該廠 700 MW 超臨界燃煤 5、6 號機組的煙氣脫硝系統(tǒng)采用選擇性催化還原法(SCR)脫硝工藝和板式催化劑，催化劑按“2 +1"模式布置，選用二氧化鈦、釩化合物作為催化劑，采用液氨制備脫硝還原劑。
 

　　SCR 煙氣脫硝系統(tǒng)采用線性控制式噴氨格柵技術。噴氨格柵中各組噴嘴之間的氣氨噴射具有較強的獨立性。SCR 脫硝系統(tǒng)入口每側布置 3 層上下交錯的噴氨格柵，21 支控制噴氨量分配的噴氨手動門。每個手動門控制3根支管。每組3個手動門分別對應煙道截面前后部分噴氨。
 

　　1.1 試驗儀器及調整方法
 

　　SCR 脫 硝 系 統(tǒng) 噴 氨 優(yōu) 化 試 驗 是 根 據(jù) GB/T16157—1996《 固定污染源排氣中顆粒物測定 與氣態(tài)污染物采樣方法》，DL/T 335— 2010《火電廠煙氣脫硝(SCR)裝置運行技術規(guī)范》開展的。
 

　　根據(jù)測定的 SCR 脫硝系統(tǒng)出口 NOx濃度分布情況，調整手動閥門開度，對應調節(jié)噴氨流量[1]。試驗時要保證煤質負荷及配風方式等條件的穩(wěn)定。由于鍋爐爐型、燃燒方式、燃用煤種的限制，目前的設備狀況決定了該廠 5、6 號鍋爐爐膛出口氮氧化物已經(jīng)沒有明顯改進空間，故在設備不進行改造的情況下無法通過燃燒調整顯著降低 SCR 入口的 NOx產(chǎn)生濃度。
 

　　同時，由于 5、6 號鍋爐爐膛較寬，爐膛出口氮氧化物濃度分布均勻性偏差較大。根據(jù)投運磨組合方式、機組運行負荷、煤質等的不同，鍋爐爐膛出口 NOx濃度分布均勻性偏差較大。
 

　　目前爐膛出口 NOx濃度大小相差約±50 mg/m3，環(huán)保政策超低排放限制要求煙囪入口 NOx濃度低于 50 mg/m3，為保證 NOx濃度不超標，實際運行時一般都要求控制 NOx濃度低于 40mg/m3，此種情況下，容易出現(xiàn)局部位置的入口 NH3/NOx摩爾比超過1.0，造成局部氨逃逸過大，進而引發(fā)局部氨逃逸過大導致的空預器阻力快速上升問題[5]。
 

　　為此，通過進行噴氨調整試驗來評估現(xiàn)有流場和氨混合系統(tǒng)能夠滿足超低排放需要，并決定是否需要進一步改造。