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基于性能试验的SCR脱硝系统问题诊断及原因分析

北极星环保网来源:电力行业节能环保公众服务平台 王卫群2018/11/5 8:57:40我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:SCR脱硝 SCR工艺 烟气脱硝

北极星环保网讯:针对SCR脱硝系统运行存在的普遍问题,如脱硝系统出口NOx浓度分布不均匀、催化剂磨损严重、供氨管道堵塞等,选取典型的实际案例,对脱硝系统进行性能试验,分析每个案例中问题产生的原因,同时提出相应的解决措施。

经过多年的运行,选择性催化还原法(以下简称SCR)脱硝系统一些较为普遍的问题逐步暴露出来,对机组安全、经济运行产生了重大影响。如:出口断面NOx分布不均;烟气流场不均;催化剂磨损、堵塞、中毒等;氨逃逸升高、脱硝效率降低;CEMS数据代表性差;还原剂耗量升高;空预器结垢堵塞等。本文把目前燃煤电厂脱硝装置运行中出现的典型问题加以归纳总结,通过性能试验深入分析原因,并提出改进的措施和相关建议。

1.1 CEMS数据分析

江苏省目前脱硝CEMS在线联网大机组135台, 2017年4月我们对所有联网大机组脱硝出口和烟囱入口处CEMS显示NOx小时平均浓度(6%氧量折算后)进行了统计数据,分析的结果见下表:

表1 CEMS数据的统计分析

QQ截图20181105084231.jpg

从表1 可以看出,接近一半的燃煤机组脱硝出口和烟囱入口的NOx浓度差值的绝对值高于15 mg/m3,两处的NOx浓度值不一致的情况很严重,且普遍存在烟囱入口NOx浓度高于脱硝出口NOx浓度的现象。一方面是由于CEMS单点取样方式导致取样数据有限,不具有代表性;另一方面是脱硝出口NOx浓度场分布不均非常普遍,CEMS很难采集到理想的数据。

1.2 典型案例分析

某典型的1000MW超超临界机组加装了烟气脱硝系统,改造完后脱硝系统运行正常,NOx排放浓度满足环保排放标准要求,但机组脱硝出口处CEMS显示的NOx浓度值一直低于烟囱入口处CEMS显示的NOx浓度值,影响脱硝改造正常的验收工作,电厂怀疑可能是脱硝出口NOx浓度分布不均造成的这一现象,于是委托我们对该机组脱硝系统进行了相关的性能试验。

机组负荷稳定在900MW及脱硝系统正常运行的条件下,我们用网格法对脱硝系统A、B反应器出口的NOx浓度进行了试验,横向选取了7个测孔(偶数测孔),每个测孔纵向深度依次选取5个测点,测试仪器为红外烟气分析仪,采样枪长5m,脱硝出口CEMS采样枪长1.5m,具体试验结果如下图。

QQ截图20181105084252.jpg

图1 A反应器出口NOx浓度分布/ mg/m3

QQ截图20181105084257.jpg

图2 B反应器出口NOx浓度分布/ mg/m3

从图1、图2可以看出,脱硝系统A、B反应器出口均存在NOx浓度分布不均匀现象,烟道横截面由北向南NOx浓度逐渐降低,南侧(靠近省煤器侧)NOx浓度远低于北侧(远离省煤器侧)。CEMS测点正好位于南侧,从而导致CEMS显示值低于脱硝出口实际NOx排放浓度,即烟囱入口处的CEMS显示值(烟囱入口CEMS测点处NOx浓度场分布较为均匀)。

延伸阅读:

降低燃煤机组SCR脱硝系统催化剂磨损的流场优化

SCR脱硝系统流场及喷氨优化

火电厂SCR脱硝催化剂质量现状

300MW燃煤锅炉SCR脱硝系统导流装置的设计优化

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