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脱硝喷氨自动控制在燃煤电厂的应用

北极星环保网来源:电力化学技术创新战略联盟2016/12/20 14:42:34我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硝技术 SCR 脱硝工艺

北极星环保网讯:随着我国对工业环保标准逐渐严格,仅靠低氮燃烧已明显不能满足更加严格的排放标准。SCR烟气脱硝技术是目前减少氮氧化物排放的有效方法,河南华润电力首阳山有限公司(简称首阳山电厂)利用原设计基础上在2013年更改设计,投产脱硝装置,引进丹麦SCR烟气脱硝技术。

采用SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原法)方法,SCR脱硝工艺中,氮氧化物在催化剂作用下被氨还原为无害的氮气和水,不产生任何二次污染,反应通常可在温度250~450℃下进行,其化学反应如下:

4NH3 + 4NO + O2 → 4N2 + 6H2O

6NO2 + 8NH3 → 7N2 + 12H2O

SCR脱硝法一般是将氨类等还原剂喷入烟气中,利用催化剂将烟气中的NOX通过催化反应生成氮气和水,不影响环境,而除氮氧化物效果明显,能够达到90%以上。

脱硝自动控制常规控制策略分析

设备概况

首阳山电厂分别于2013年5月和10月对两台超超临界的630MW机组进行了脱硝改造,其SCR烟气脱硝装置主要由液氨卸载/储存系统、注统、SCR反应系统、吹灰系统、干除灰系统组成。其工艺流程见图1。

脱硝技术

图1 工艺流程图

锅炉分A\B二侧,每侧有一个供氨调门,该调门进行对喷氨量的控制,从而参与控制出口烟囱NOx含量,并且二个调门保持平衡,防止催化剂的老死或者堵塞等现象。

设备运行原理

脱硝系统的工艺装置主要组成部分包括两个装有催化剂的反应器、两个液氨存储罐及一套氨气注入系统。来自存储罐的液氨靠自身的压力进入蒸发器中,被热水加热蒸发成氨气。从氨气积压器出来的氨气经由稀释风机来的空气在氨气/空气混合器混合稀释,通过注入系统被注入到烟气中,被稀释的氨气和烟气在SCR前被充分混合均匀后进入两层催化剂,进而产生化学反应,氮氧化物就被脱除。其工艺流程见图2。

脱硝技术

图2 SCR法的基本原理流程图

自动控制的测量原理

SCR烟气脱硝控制系统依据确定的NH3/NOx摩尔比来提供所需要的气氨流量,进口NOx浓度和烟气流量的乘积产生NOx流量信号,此信号乘上所需NH3/NOx摩尔比就是基本氨气流量信号(前馈信号),根据烟气脱硝反应的化学反应式,一摩尔氨和一摩尔NOx进行反应。

延伸阅读:

关于630MW机组SCR脱硝喷氨优化调整的研究

脱硝烟道流场及喷氨量优化的探讨

原因对策:脱硝喷氨格栅损坏原因与分析

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