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SCR脱硝技术氨逃逸率高的原因及治理

北极星环保网来源:《工程技术》作者:王圣杰2017/6/23 10:48:55我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:SCR脱硝 脱硝工艺 脱硝技术

北极星环保网讯:摘要:以潮州电厂2号炉组SCR系统为研究对象,对氨逃逸率高的危害进行分析;对造成氨逃逸率高的原因进行分析;对这些影响因素提出针对性措施。

SCR脱硝

关键词:SCR系统;氨逃逸率高;原因;治理

1概述

潮州发电厂2号锅炉型号HG-1900/25.4-YM4,是哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进三井巴布科克能源公司(MB)的锅炉技术,进行设计、制造的。锅炉为一次中间再热、超临界压力变压运行带内置式再循环泵启动系统的本生(Benson)直流锅炉,单炉膛、平衡通风、固态排渣、全钢架、全悬吊结构、π型布置。锅炉为露天布置。

锅炉设计煤种为神府东胜烟煤,校核煤种为山西晋北烟煤。锅炉燃烧器采用30只低氮氧化物轴向旋流燃烧器(LNASB)前后墙布置、对冲燃烧,配有6台HP963中速磨直吹式制粉系统,B-MCR工况下5台运行,一台备用。锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数,在机组电负荷为661.9MW时锅炉的最大连续蒸发量为1900t/h。

#2锅炉脱硝SCR采用垂直烟道三层设计,脱硝SCR前的取样测点安装在省煤器后喷氨格栅前的垂直烟道,烟道截面积14500*3000mm,水平安装单点氮氧化物、O2测量取样探头;脱硝SCR后的取样测点安装在SCR反应区后空预器前水平烟道,烟道截面积为12550*3500mm,垂直安装单点氮氧化物、O2测量取样探头,单路烟气取样探头直接插入烟道内长度1500mm。

2氨逃逸率高的危害

在SCR烟气脱硝工艺中,氨逃逸率的控制至关重要。因为如果控制不好,不仅使脱硝成本增加,而且机组安全运行也受到威胁。其危害性主要表现在以下几方面:

(1)锅炉尾部烟道及空气预热器换热面腐蚀积灰堵塞。

(2)由于两台空预器堵塞后阻力不同,造成低负荷、低烟气量时引风机发生抢风现象,造成炉膛负压大幅波动,危机机组安全运行;同时由于空预器的堵塞不均匀,引起一、二次风压和炉膛负压周期性波动严重时可能由于空预器堵塞机组被迫停运检修。

(3)催化剂中毒。在SCR脱硝工艺中,尽管二氧化硫氧化成三氧化硫的转化率较低,二氧化硫在SCR催化剂表面还是有可能氧化成三氧化硫,在较低温度下三氧化硫与氨气结合成的硫酸氢铵或硫酸铵附着在催化剂表面,催化剂反应性能下降。

3氨逃逸率高的原因

氨逃逸率,一般来说,为SCR脱硝工艺出口,未参与还原反应的NH3与出口烟气总量的体积占比,一般计量单位为ppm,如果用质量占比,为mg/m3,也叫氨逃逸浓度。在SCR脱硝工艺过程中,氨逃逸率高的原因主要有:

一、脱硝烟气流场不均匀,造成局部喷氨量过大引起逃逸率偏高;

二、催化剂中毒后,催化剂反应性能下降,使得脱硝过程中喷氨过量;

三、机组在网长时间低负荷运行SCR系统入口温度偏低,导致反应转化比例偏低,存在氨消耗量偏大。

另一方面也由于低负荷时风量偏低,流场不均也进一步扩大了硫酸氢氨的沉积区域;

4氨逃逸率高的治理

4.1流场不均。

潮州电厂#2锅炉SCR采样系统采取入口单点出口多点的方式,已SCR系统出口氮氧化物为调整目标。由于烟道烟气流场不均匀及取样探头插入烟道内的长度较短,对于入口大截面的烟道取样代表性较差。

根据我公司委托广东省电力科学研究院专门对#2脱硝出入口测点进行的是否具有代表性的实验报告数据显示结果看,各个测点断面烟气流场存在不均匀的情况,为了更加准确进行烟气取样,在调研相关同类型电厂后,经过各专业充分讨论、研究决定对脱硝前后烟气取样系统进行多点取样改造。

另外,目前我公司脱硫和脱硝出口氮氧化物偏差较大,因考虑到脱硫出入口和脱硝出口使用的仪表为不同厂家,有不同的测量原理,有可能也是造成这种偏差的原因,因此在进行此项多点取样装置改造过程中,在脱硫出入口各增加一套与脱硝系统仪表相同的测量装置,对测得脱硫出入口参数的结果与脱硝出口的参数进行比对。

延伸阅读:

脱硝氨逃逸监测系统的维护及优化

全负荷脱硝氨逃逸率与SO3转化率的变化

基于氨逃逸的SCR系统喷氨优化设计

烟气SCR脱硝介绍及氨逃逸产生的问题

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