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燃煤机组SCR脱硝出口NOx浓度分布和催化剂成分分析

北极星环保网来源:工业炉 刘增斌2019/7/9 9:13:20我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:SCR脱硝 超低排放 脱硝改造

可以发现,其中统计1中有22台机组的差值大于20mg/m3,占比为31%;统计2中有18台机组的差值大于20mg/m3,占比为23%。这些差值基本都是正数,这是由于现有SCR脱硝装置的出口CEMS取样点被设置在反应器的中间部位,根据超低排放CEMS检测结果可以看到通常情况下NOx在反应器中的分布状态表现为两边高中间低的规律。

所以,应采用多点烟气取样的方式来测试超低排放改造机组SCR出口的NOx浓度,从而有效消除因单点取样造成的误差;需结合烟囱入口处检测到的NOx浓度来合理调控SCR入口的喷氨量。此外还应按照烟囱入口与SCR脱硝出口的NOx浓度之差来确定喷氨优化测试频率。

3超低排放改造后SCR出口氨逃逸分布

可以利用SCR反应系统的出口逃逸氨浓度来评价SCR脱硝系统的运行性能。从图1与表3中可以看到对试验机组进行超低排放改造之后得到的SCR出口逃逸氨体积比。

根据图1和表3可知,对两台机组实施超低排放改造将使逃逸氨的含量快速上升,达到了改造前的17.6倍,等于41.2×10-6(选择机组1的A反应器作为测试点)。从经过超低排放改造的两台机组SCR反应器A侧与B侧选择4个断面进行氨浓度测试,发现都超过了设定标准值,最高浓度出现在机组1的B侧,等于24.4×10-6。向外逃逸的氨浓度出现了严重超标情况,导致机组超低排放改造后将会迅速引起较大的空预器差压并产生较大的引风机电流。

为确保NOx能够达到标准排放浓度,电厂将会持续增加进口喷氨量,由此引起恶性循环,因此只能选择减小锅炉的运行负荷。对改造后的试验机组测试SCR脱硝反应器入口部位的NOx浓度,结果发现每次测试结果间的相对标准偏差较小,最大等于4.2%,最小是1.7%,都没有超过5%,由此可见,在SCR反应器入口区域形成了均匀的NOx浓度分布,而对出口区域的NOx浓度进行测试发现具有较大的差异,这主要是由于反应器发生不均匀喷氨而引起的局部浓度偏高或者偏低的问题。根据图1结果可以发现,所有测试孔出口形成的逃逸氨浓度都表现为和NOx浓度的反比变化趋势。

图1不同测孔的超低排放改造后SCR出口逃逸氨体积分数分布

表3超低排放改造前后SCR出口逃逸氨体积分数统计结果

QQ截图20190709090652.jpg

对图1进行分析还可以发现,两台机组的SCR反应器A侧与B侧出口处的每个测试孔也形成了不均匀的氨逃逸浓度分布状态。相对于SO2与NOx等其它烟气成分,逃逸氨的浓度测试过程难度更大。现阶段,大部分燃煤电厂都是选择单点来测试逃逸氨,通常将测试点设置在反应器对穿式或反应器内部等区域,实际获得的测试结果并不具备代表性,经过超低排放改造后要想获得精确测试结果将变得更加困难。对机组2结构进行分析发现,氨逃逸表被安装于A侧与B侧出口部位。在测试过程中发现A侧与B侧的氨逃逸表数据只有0.27×10-6与0.65×10-6,不能准确反映出断面区域的真实浓度分布情况。上述结果也对实际分析人员造成了干扰,从而引起过量喷氨的情况,导致空预器压差比初期低排放改造阶段增大了近1.5倍,使锅炉负荷显著上升。

结合测试得到的逃逸氨含量可以发现,机组2电厂安装了联合氨逃逸检测设备,可以实现对氨的多通道测试,8个原位监测端以等距方式排列成水平线。根据逃逸氨的多点测试结果,得到SCR出口区域的氨逃逸状况,从而为实现更加精确的喷氨创造了有利条件,也更有助于优化SCR喷氨过程。

延伸阅读:

如何控制垃圾焚烧发电烟气中的NOx污染排放

600MW超临界直流炉多途径降低SCR入口氮氧化物NOX排放

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