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SCR烟气脱硝系统运行全过程数据分析

北极星环保网来源:电力行业节能环保公众服务平台 梁俊杰2018/12/21 8:50:33我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:SCR 脱硝 脱硝系统

北极星环保网讯:通过对多台机组脱硝系统运行数据的汇总分析,指出不同燃烧方式以及运行控制方式下,脱硝系统出口氨逃逸存在差异,导致空气预热器等下游设备硫酸氢铵(ABS)堵塞情况存在明显差异,说明从锅炉燃烧、脱硝设备、烟气流动与混合等方面进行全过程优化管理的必要性及重要性。针对脱硝系统超低排放改造后集中出现的空气预热器ABS堵塞等次生问题,建议采用全过程管理理念,从源头控制氨逃逸,提高脱硝系统运行水平。

机组经过超低排放改造后,普遍出现空气预热器(空预器)硫酸氢铵(ABS)堵塞和电除尘设备飞灰黏附,严重者甚至出现机组带负荷能力受限、NOx及烟尘排放难以达标等问题,且ABS具有一定的腐蚀性会造成设备腐蚀,影响机组安全运行。

本文通过汇总分析国内多台机组脱硝运行情况,对影响选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统性能的主要因素,如脱硝还原剂与烟气的混合程度及分布、氨氮摩尔比、NOx质量浓度、烟气温度等进行分析,结合实际案例提出相应优化措施,为解决机组超低排放改造后脱硝系统运行次生问题提供参考。

1脱硝系统全过程分析

1.1NOx质量浓度分布

锅炉不同燃烧方式下(切圆、旋流、拱式燃烧等),省煤器出口NOx质量浓度及分布差异较大,为此采用统计学方法中的四分位距(IQR)描述其分布情形。

对于切圆燃烧锅炉,SCR脱硝系统入口NOx质量浓度分布较为集中,其IQR在8~41mg/m3之间;对于旋流燃烧锅炉,NOx质量浓度分布相对集中,IQR在27~79mg/m3之间,部分机组达到119mg/m3;对于拱式燃烧锅炉,NOx质量浓度分布比较分散,IQR最小为84mg/m3,最大达到387mg/m3。不同锅炉燃烧方式下的NOx质量浓度分布如图1所示。NOx质量浓度四分位距和均值之比(IQR/Mean)与NOx质量浓度分布相对标准偏差(CV)存在相关关系,具体如图2所示。图中O表示切圆燃烧,H表示旋流燃烧,W表示拱式燃烧

QQ截图20181221083730.jpg

图1不同燃烧方式下SCR脱硝系统入口NOx质量浓度分布

QQ截图20181221083724.jpg

图2NOx质量浓度分布偏差分析

1.2NOx平衡质量浓度

NOx平衡质量浓度应结合锅炉燃烧及脱硝装置综合确定,以防止低氮运行方式下出现锅炉高温腐蚀、可燃物含量高、CO质量浓度上升等问题。表1为某630MW机组不同工况运行参数。

由表1可以看出:随着SCR脱硝系统入口NOx质量浓度降低,锅炉效率也随之降低,这主要是由于低氧量运行方式下锅炉未燃碳及CO热损失升高;增加风量后,上述热损失明显降低,锅炉效率增加,但SCR脱硝系统入口NOx质量浓度也随之升高,导致脱硝喷氨量增加,同时氨逃逸量也随之增加(图3);当脱硝系统氨逃逸量超出一定限值时,会造成空预器设备堵塞,此时空预器差压会快速上升,导致风机电耗增加。

表1某630MW机组不同工况运行参数

QQ截图20181221083717.jpg

QQ截图20181221083711.jpg

图3不同NOx质量浓度下锅炉效率、喷氨量及氨逃逸量关系

延伸阅读:

基于性能试验的SCR脱硝系统问题诊断及原因分析

降低燃煤机组SCR脱硝系统催化剂磨损的流场优化

锅炉烟气脱硫脱硝系统运行问题及处理措施

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