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600MW火电机组SCR脱硝系统能耗特性研究

北极星环保网来源:《中文信息》 作者:刘光明2017/4/20 10:25:30我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:SCR脱硝 脱硝技术 SCR工艺

北极星环保网讯:摘要:SCR是一种选择性催化还原技术,在大型火电机组中被广泛的应用,文章分析了SCR脱硝系统在600MW火电机组中的应用,通过分析SCR脱硝系统中的主要设备的能耗特性,从而建立主要设备的能耗模型,并计算出600MW火电机组SCR脱硝系统的能耗,来提高600MW火电机的能耗水平。

关键词:600MW火电机组,SCR脱硝系统,能耗模型

氮氧化合物是一种污染物,严重危害着人们的身体和周围的环境,它能够诱发光化学烟雾,导致温室效应[1]。目前,氮氧化合物的主要排放源是火电厂,所以,为了降低火电厂中氮氧化合物的排放量,研究600MW火电机组SCR脱硝系统能耗特性就显得尤为重要。

一、机组概况和SCR脱硝系统的简单介绍

1.机组概况

600MW火电机组主要为锅炉厂制造,型式为单炉膛、燃烧方式为四周燃烧、结构为全钢悬吊π型。主要参数如下表所示(表一):

脱硝技术

目前,被普遍使用的脱硝技术就是SCR,SCR的主要原理是在烟气中喷射氨气,待烟气与氨气混合在一起之后,利用催化剂进行化学反应,从而将氨气化合物变为无害的氨气和水。下面是SCR工艺的化学反应过程(图一):

脱硝技术

2.SCR系统简介

SCR系统按布置方式可以分为三种,分别是低尘区、高尘区和尾区,省煤器和空气预热器之间属于高尘区,高尘区的温度非常高,大约是350℃左右,一般情况下,高尘区都是设置电厂的最佳位置,由于高尘区的温度较高,所以烟气不需要进行加热就可进行催化反应,具有良好的经济性[2]。下面是脱销系统的简易流程图(图二):

脱硝技术

二、SCR脱硝系统中主要设备的能耗特性

SCR脱硝系统中的主要设备有SCR反应器、稀释风机、卸料压缩机、废水泵等,SCR脱硝系统中主要设备的能耗特性可以分为两部分:首先是脱销设备引起的系统能耗的变化,在脱销设备系统能耗的变化过程中,主要考虑三点,一点是SCR反应器,另一种是烟道引起的阻力,最后一点脱硝设备对尾部排烟温度的影响[3]。

其次是脱硝设备引起的附加能耗,脱硝系统中最主要的就是电耗和热耗,引起电耗的主要设备是稀释风机和卸料压缩机,引起热耗的主要设备是液氨蒸发器和蒸汽吹灰器。

脱硝系统能够增加烟气系统的阻力,并影响着机组负荷和烟气流量等参数,所以,当烟气系统阻力增加时,引风机的电能也随之增加。在SCR脱硝系统中,属于间断使用设备的是卸料压缩机和废水泵,一般情况下,卸料压缩机的开启次数为2次/月,废水泵的开启时段为液氨稀释槽吸收大量液氨时,所以,在SCR脱硝系统中,耗电量最大的两种设备就是稀释风机和引风机。

三、SCR脱硝系统中主要设备的能耗模型

1.稀释风机能耗模型

在SCR脱硝装置中,通常采用NH3稀释空气比来估算稀释风量,计算公式如下:

脱硝技术

其中,N指的是稀释风机轴功率,单位是KW,Vair代表的是稀释风机的入口流量,单位为m3/h,P代表的是稀释风机全压,单位为pa,η代表的是稀释风机效率[4]。

延伸阅读:

燃煤发电厂脱硝改造方案分析及研究

SCR烟气脱硝过程硫酸氢铵对锅炉及下游设备的影响分析

燃煤电厂SCR烟气脱硝装置运维技术分析

京隆电厂脱硝技术改造案例分析

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