现役燃煤机组SCR烟气脱硝装置运行现状分析

北极星环保网讯:摘要：为了给燃煤电厂超低排放改造提供借鉴,对国内26个电厂61台采用选择性催化还原（SCR）工艺燃煤机组的脱硝装置运行现状进行了分析,得到脱硝效率、进出口NOx浓度、氨氮摩尔比、SO2/SO3转化率、逃逸氨、运行烟温、系统阻力、温降等脱硝装置各方面实际运行参数,掌握了燃煤机组脱硝装置主要性能。

研究结果表明,大部分脱硝装置整体性能较为良好;所存在的问题主要包括：机组炉型、煤质、燃烧工况以及设计裕量等因素导致部分机组脱硝系统入口NOx浓度偏离原设计值较多,喷氨不合理导致大部分机组氨氮摩尔比偏大并造成逃逸氨浓度超标,部分机组低负荷时脱硝系统入口烟温偏低,部分机组脱硝系统温降较大。对此提出了相应建议及意见。

关键词:燃煤机组;烟气脱硝;SCR脱硝装置;脱硝效率;逃逸氨

SCR烟气脱硝技术以其稳定、高效等优点被多数火电厂脱硝工程所采用。截至2014年年底,全国已投运火电厂烟气脱硝机组容量约687GW,占全国火电机组容量的75.0%,占全国煤电机组容量的83.2%,其中SCR烟气脱硝技术占据绝对主导地位[1]。

SCR烟气脱硝技术在快速发展的同时,也存在许多问题,主要包括：脱硝效率达不到设计值,入口NOx浓度偏离原设计值,逃逸氨浓度超标,流场不均,压降过大等,有的甚至对机组安全稳定运行产生不利影响。本文采取对标比较法,对26个电厂61台采用SCR烟气脱硝工艺机组的脱硝装置运行状态进行评估,分析脱硝系统存在的问题及其产生的原因,为下一阶段超低排放改造提供借鉴及经验。

1研究方法与内容

本文对61台机组进行调查（以下简称这些机组为调查机组）,装机容量总计26.87GW,机组类型如表1所示。

表1调查机组类型

根据现场情况及机组历史资料,对脱硝装置设计条件下的性能试验结果及工艺流程等内容进行分析研究。调查机组分布如图1所示。从图1可以看出,这些机组具有较强的代表性,可有效反映燃煤机组烟气脱硝装置的真实运行水平。

图1调查机组分布示意

图2调查机组脱硝效率

2分析与讨论

2.1脱硝效果分析

调查机组SCR脱硝装置（下文简称SCR装置）脱硝效率及其入口、出口NOx浓度实际值与设计值如图2、3所示。其中,同一电厂同一类型机组按相同机组处理（下同）。需要说明的是,调查机组SCR装置投运时间为2~6个月。由图2可以看出,95%的机组实际脱硝效率高于设计值;其中脱硝效率高于80%和高于90%的机组分别为80%和5%,说明SCR脱硝工艺对NOx的脱除率较高,对下一阶段即将实施的超低排放改造而言,SCR烟气脱硝技术仍将会是主流工艺。

图3调查机组SCR装置入口NOx质量浓度

从图3可见,30%的调查机组SCR装置入口NOx质量浓度高于设计值,有的甚至高出设计值200mg/m3左右,对于SCR装置入口NOx浓度低于设计值的机组,有的实际值低于设计值500mg/m3左右,属于严重偏离原设计范围。这表明脱硝设施在实际运行过程中,NOx浓度控制还存在着较大的不确定性。

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