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SCR脱硝系统性能及空气预热器阻力上升分析

北极星环保网来源:中国电力 马大卫 等2019/10/22 8:47:03我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:SCR脱硝 SCR工艺 氨逃逸

北极星环保网讯:NOx排放浓度、氨逃逸浓度难以控制及空气预热器阻力上升,是SCR脱硝系统超低排放改造中遇到的主要问题。以某SCR脱硝系统超低排放改造后的300MW机组为研究对象,通过测试得知:

(1)SCR反应器出口NOx分布不均,氨逃逸浓度超标严重,氨逃逸监测表计示值不具代表性,造成NOx排放浓度控制困难和空气预热器阻力上升;

(2)过度追求NOx超低排放浓度,造成催化剂活性、主要化学成分明显衰减,硫酸氢铵在其表面沉积严重。

对此提出的改进措施为:进行NOx浓度烟气在线监测系统(CEMS)多点取样改造,定期进行喷氨优化和催化剂性能检测,以改善SCR系统运行效果和提高运行的经济性。

超低排放是燃煤电厂控制污染物排放的有效手段,目前全国范围内300MW级及以上常规燃煤火电机组大部分已进行了超低排放改造,实现了超低、达标排放,烟尘、SO2、NOx排放质量浓度远远低于10mg/m3、35mg/m3、50mg/m3,污染物减排已达到国际领先水平。超低排放改造正在延伸到循环流化床、小火电机组及钢铁、石化等非发电领域。

中国的煤电烟气协同治理技术应用时间较短,超低排放的改造、验收、运行、维护和管理经验相对不足。燃煤电厂完成超低排放改造任务后在实际运行中存在着一些缺陷,尤其在SCR脱硝方面问题较多,如烟气流场均匀度不良、自动喷氨装置(AIG)喷氨分配不佳、空气预热器堵塞、催化剂磨损与中毒、低温省煤器和引风机叶片积灰等,严重影响NOx排放浓度的控制和超低排放环保电价的获取,同时对机组安全、经济运行也产生了重大影响。

本文以安徽省某台320MW亚临界超低排放改造机组SCR脱硝装置(简称SCR)为研究对象,应用多种手段对该机组超低排放后SCR出现的问题进行研究,找出原因所在,提出解决方案。

1NOx超低排放改造及存在问题简述

1.1SCR脱硝系统简介

某燃煤电厂6号机组锅炉为四角切圆燃烧方式,燃煤为淮南烟煤。锅炉脱硝采用SCR工艺,以尿素作为还原剂。SCR催化剂按2+1层布置,上层为预留层,催化剂为蜂窝式,脱硝效率不小于89%。SCR脱硝超低排放改造中加装158m3蜂窝式备用层催化剂及配套吹灰系统,改造后的SCR系统于2016年12月26日投运。

1.2脱硝装置运行中的问题

某燃煤电厂6号机组自超低排放改造后投运至今,A、B侧空气预热器(空预器)出口烟气压力一直在增加,且在2017年12月以后增速加快。A、B侧空预器进出口差压急剧增长,其中A侧差压从1356Pa上升到5027Pa;B侧差压从699Pa上升到4315Pa(见图1),造成空预器堵塞,引风机电耗增加、喘振失速等问题,严重影响脱硝机组的安全稳定运行。

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图1近一年半以来某电厂6号机组空预器A、B侧进出口烟气压力变化

此外,该机组从2018年1月开始,总排放口NOx排放浓度控制出现困难(见图2)。2017年1—12月总排放口NOx质量浓度基本能控制在13.61mg/m3(标干,6%O2,下同。图2中空缺表示机组全月停机),而2018年1—5月NOx排放质量浓度逐渐上升,达到24.88mg/m3,且脱硝还原剂尿素的用量一直在增加。

微信图片_20191022084237.jpg

图2近一年半以来6号机组总排放口NOx月均排放质量浓度CEMS监测值

延伸阅读:

SCR超低排放改造空气预热器堵塞研究及消堵措施应用论述

脱硝氨逃逸导致空气预热器堵灰对锅炉运行的影响

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