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SCR脱硝系统喷氨优化调整试验

北极星环保网来源:发电技术 吴顺 等2019/10/30 8:52:58我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:SCR脱硝 喷氨优化 脱硝技术

对比 6 号机组脱硝反应器出口 NOx分布结果(图 3 和图 4):摸底试验工况下 A、B 侧脱硝反应器入口 NOx分布相对偏差在 10%以内,说明入口NOx分布相对较为均匀。A 侧喷氨量 75.6 kg/h,B侧 喷 氨 量 78.1 kg/h。实 测 A 侧 入 口 NOx浓 度291.5 mg/m3,B侧入口NOx浓度261.5 mg/ m3;DCS显示A侧入口NOx浓度342.5 mg/ m3,B侧入口NOx浓度310.6 mg/ m3。实测 A 侧出口 NOx浓度 69.4 mg/ m3,NOx浓度最大值为143.3 mg/ m3,最小值为15.1 mg/ m3。B 侧出口 NOx浓度 40 mg/ m3,NOx浓度最大值为114.5 mg/ m3,最 小 值 为 15.5 mg/ m3;DCS 显 示 A侧 出 口 NOx浓 度 51.1 mg/ m3,B 侧 出 口 NOx浓度42.7 mg/ m3。

A 侧反应器出口截面 NOx浓度分布相对标准偏差为 44.7%,初步计算第一层催化剂入口 NH3/NO 摩尔比偏差为 10.6%;B 侧反应器出口截面 NOx浓度分布相对标准偏差为 63.1%,初步计算第一层催化剂入口NH3/NO摩尔比偏差为9.6%。从图3可以看出,摸底试验中反应器出口整体 NOx浓度分布无明显规律。

对比摸底试验 5、6 号机组的测试数据,6 号机NOx浓度分布相对偏差较小,由于两台炉导流板、喷氨系统设计均相同,主要在于锅炉燃烧和喷氨支管阀门开度不一致。因此,6 号机只需对部分喷氨支管阀门开度进行微调。由于 5 号机 NOx浓度分布相 对 偏 差 较 大 ,此 次 试 验 重 点 是 对 5 号 机 进 行调整。

微信图片_20191030084855.jpg

图3 6号炉脱硝反应器出口NOx分布图

微信图片_20191030084852.jpg

图4 6号炉摸底试验反应器出口测孔内NOx及氨逃逸分布

1.4 验证试验

在5号机组 600~680 MW稳定负荷条件下,根据摸底测试测得 SCR 反应器出口截面的 NOx浓度分布结果,对反应器入口竖直烟道上喷氨格栅不同支管的手动阀开度进行调节,经过多次调整格栅开度,两个反应器出口截面的NOx分布均匀性均有一定改善。为防止个别阀门开度过小导致流过此喷氨支管的稀释风量过低,喷氨优化调整过程需要兼顾NOx均匀性和

稀释风量的平衡,防止一味追求NOx均匀性而导致喷氨支管阀门开度较小导致的喷嘴堵塞积灰问题。

在调整后的阀门开度下,进行了5号炉喷氨优化调整后的验证试验。试验结果见表2所示。

表2 5号炉喷氨优化调整后的验证试验

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2 结语

1)三个负荷下 5 号炉 A、B 侧脱硝反应器入口NOx浓度实测值基本一致,总体来说与A侧的CEMS仪表指示值基本接近。但高负荷 B 侧仪表显示偏高较多。

2) 中 低 负 荷 下 5 号 炉 实 测 值 较 烟 囱 入 口CEMS 仪表显示偏高 10~20 mg/m3,由于 NO 部分被氧化为了 NO2,导致烟囱入口偏低 ,基本可以接受。但高负荷下两者相差较大,根据用氨量计算,则出口浓度基本接近脱硝反应器出口实测值,怀疑烟囱位置表计不准,热工专业对该表进行校准后正常。

3)脱硝出口 CEMS 系统只有两个采样探头,且均安装在反应器的中心线位置处,不能较好反映各位置的NOx浓度,已建议热工专业每台反应器新增加两台采样探头,分别安装在反应器的外侧和内侧,与现有两台探头采集的烟气混合后送入 CEMS 系统进行分析,目前已列入明年检修计划。

4)根据喷氨调整,5 号炉高中低负荷下的 NOx浓度分布偏差能维持到 20%以内,从 NH3/NO 摩尔分布来看现有流场能满足超低排放需要;但目前存在催化剂磨损现象,流速场可能不均匀,后续还需委托第三方对现有脱硝流场和氨混合系统进行CFD 模拟,考察能否优化导流板布置等改善磨损情况。

5)5、6 号炉目前喷氨调门自动调节品质差,为更好的指导运行,热工专业计划对现有脱硝自动控制系统进行优化,完善控制策略,改善调节品质。

6)通过对比摸底和验证试验,通过调整,消除了氨逃逸过大的点,降低了空预器堵塞的风险。7)根据试验结果,当前机组 SCR 装置的流场基本能够满足超低排放运行要求,高、中、低三个负荷下的 SCR 反应器出口 NOx浓度分布相对标准偏差均能控制到 20%以内,基本能够满足 50 mg/m3的运行要求方式。

但是,停炉检查发现催化剂存在磨损等现象,故针对现有流场是否需要改造,仍需要锅炉专业根据催化剂磨损程度综合判断,并加强停炉时的检查。

延伸阅读:

SCR脱硝系统流场及喷氨优化

火电厂SCR脱硝系统喷氨优化调整及烟气取样方法改进

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