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优化SCR脱硝监控系统 降低脱硝运行成本

北极星环保网来源:清洁高效燃煤发电2016/12/27 16:41:01我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硝 SCR CEMS

北极星环保网讯:分析SCR脱硝监控系统存在的主要问题,论述NOX检测仪表可靠性、喷氨自动控制系统性能指标对还原剂用量、氨逃逸率、脱硝运行成本的影响,提出改进措施,增加NOX仪表取样烟气净化装置,增加催化剂在线检测和喷氨优化控制系统,提高监控系统可靠性,解决NOX仪表取样装置容易积灰、喷氨自动调节系统不稳定、氨逃逸率不可控、脱硝还原剂用量大等问题。

SCR脱硝系统利用液氨或尿素作为还原剂,在催化剂的作用下将烟气中的部分NOX还原成无害的H2O和N2。脱硝监控系统主要包括还原剂流量测量、烟气NOX浓度测量、还原剂喷射控制系统等。测量仪表的准确性和可靠性是脱硝系统稳定运行的基础,还原剂喷射控制系统的性能,对自动投入率、NOX指标控制、还原剂用量、氨逃逸率等有重大影响。

1目前SCR脱硝监控系统存在的主要缺陷及其危害

1.1、NOX仪表取样回路容易积灰

脱硝烟气NOX仪表取样点位于除尘器前的烟道,烟气含灰量大,常规的烟尘过滤方法是采用微孔过滤器(如:陶瓷滤芯)、配置常温反吹气源,微孔过滤器内的小孔易被堵塞,反吹气源只能吹掉部分烟尘,同时,反吹时间长(达几十秒至数分钟)、反吹气源温度低,附着在过滤器上的部分烟尘遇低温气体易结块而不易吹落,过滤器的过气能力逐渐下降,需由人工定期拆除过滤器进行彻底清理,影响脱硝烟气CEMS的连续运行和脱硝喷氨自动调节系统的自动投入率,增加了人员的劳动强度,影响脱硝系统的安全稳定运行,有时导致氮氧化物的超标排放。

1.2部分电厂NOX仪表取样点代表性差

部分电厂NOX仪表只有一个取样点,不能代表烟道内烟气的整体情况,导致反应器出口NOX与脱硫吸收塔后的NOX数据不一致;部分抽取式NOX仪表虽然设计了多个取样点,由于取样点处烟气流速不同导致的静压力不同,进入NOX仪表的烟气量也不同,并没有达到测量烟道中烟气平均NOX浓度的效果。

1.3无催化剂性能在线性能检测手段

催化剂的性能变化影响脱硝效率,运行1-2年后,部分催化剂脱除NOX的能力就开始明显下降,直到氨逃逸逐渐增大,最终导致空预器堵塞差压升高,增加引风机电耗。而拆除催化剂进行检测需停止锅炉运行,影响生产,不可能经常进行。

1.4喷氨自动调节系统控制策略落后

目前脱硝喷氨自动调控系统一般采用锅炉负荷或烟气流量等参数经计算转换为喷氨自动调控系统的前馈调节指令,配合PID调节器控制喷氨量。锅炉燃烧工况较稳定时,调节效果还可以,但当制粉系统启停、机组负荷变化较快时,喷氨量往往与实际需要不匹配,造成反应器出口NOX大幅波动,导致NOX排放超标或氨逃逸的发生。

运行人员为了避免NOX排放超标,经常手动开大喷氨调节阀,一方面造成还原剂的过量使用,同时,还易造成氨逃逸的发生。

2、SCR脱硝监控系统的优化措施

2.1加装NOX仪表烟气取样除尘净化装置

在烟气进入NOX仪表取样探头前,先由除尘净化装置进行除尘,使烟气中的含尘量大幅度降低。

图1为采用硬式表面过滤器的烟气除尘净化装置。图中,1、过滤箱,2、硬式表面过滤器,3、密封片,4、压板,5、花板,6、原烟室,7、净烟室,8、脱硝烟气在线监测系统取样探头,9、差压检测仪,10、脉冲控制仪,11、电磁脉冲阀,12、喷吹管,13、文氏管,14、差压检测仪正压侧取样管,15、防堵取样装置,16、差压检测仪负压侧取样管,17、电加热器,18、原烟室底部出口,19、烟气在线监测系统的定时反吹指令信号,20、原烟气取样管1,21、原烟气取样管2,22、原烟气取样管3。

脱硝

过滤箱内设有硬式表面过滤器,如:太棉高温气体过滤器,可耐温1000℃以上。硬式表面过滤器外表面与过滤箱合围成原烟室,内表面与过滤箱、花板合围成净烟室,净烟室与脱硝烟气在线监测系统取样探头相连通,原烟气经硬式表面过滤器除尘后进入净烟室,经净烟室进入脱硝烟气在线监测系统取样探头,差压检测仪、脉冲控制仪、电磁脉冲阀、喷吹管和文氏管组成反吹气源控制系统,差压检测仪的正压侧取样管经防堵取样装置连接原烟室,负压侧取样管连接净烟室,差压检测仪根据原烟室和净烟室之间的差压升高情况生成反吹指令信号送至脉冲控制仪,脉冲控制仪控制电磁脉冲阀使之打开,反吹气源经喷吹管和文氏管对硬式表面过滤器进行反吹。反吹气源先经过热器加热后再吹入过滤箱。

延伸阅读:

图文分析燃煤电厂SCR脱硝系统服役过程中运行规律

超低排放之1025t/h锅炉脱硫脱硝改造工程实践

燃煤电厂烟气SCR脱硝成本分析与优化

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