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1050MW超超临界机组SCR自动喷氨优化运行

北极星环保网来源:节能减排 于猛 胡国力2019/11/20 9:13:07我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:喷氨优化 脱硝技术 SCR反应器

北极星环保网讯:以某电厂1000MW超超临界燃煤机组SCR烟气脱硝系统为研究对象,对SCR反应器进行了喷氨优化改造调整,为燃煤机组SCR系统喷氨优化调整提供了参考依据。

火力发电机组是释放氮氧化物(NOx)的主要污染源之一,严重危害着生态环境及人类健康,因此目前火力发电机组均采取有效的脱硝技术以消除NOx污染。本文以某电厂1050MW机组脱硝系统为研究对象,利用网格法分别测量了高(1050MW)、中(750MW)、低(500MW)负荷下SCR反应器特征区域的流场数据。并以此为参考进行了AIG喷氨实时优化改造,对改造后的SCR脱硝装置进行了性能试验,研究了喷氨实时优化对于SCR反应器出口NOx浓度分布以及氨逃逸的影响。

1 脱硝设备概况

某电厂1050MW超超临界燃煤发电机组SCR脱硝系统采用高灰型布置工艺,单炉体双SCR结构体布置在锅炉省煤器出口和空气预热器之间,不设反应器烟气旁路。脱硝还原剂采用液氨法方案,催化剂采用波纹式催化剂。

2 评价指标

本文采用相对标准偏差系数CV来衡量脱硝设备入出口烟道截面NOx浓度分布的均匀程度。SCR反应器进、出口截面各测点处的NOx浓度根据式(1)计算,然后根据式(2)计算截面NOx浓度平均值。烟道截面NOx浓度分布相对标准偏差CV值由公式(3)~(4)进行计算。

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3 实验结果与讨论

3.1喷氨优化前SCR运行状

对喷氨优化改造前的SCR反应器入/出口NOx浓度进行了网格法测量试验,试验结果分析表明:在三种负荷下A侧反应器入口烟气中NOx浓度均小于B侧反应器入口NOx浓度,这与DCS中数据的规律一致。

SCR入口的NOx浓度相对标准偏差除高负荷(1050MW)和中负荷(750MW)工况下的A侧为7%外,其余均在5%以下,说明SCR入口的NOx浓度分布相对较为均匀。三种负荷条件下,B侧NOx分布的相对偏差均大于A侧,说明B侧NOx分布均匀性较好。

三种负荷下A侧出口的NOx浓度均小于B侧;且A侧实测数据远远低于DCS中的数值,这是因为三种负荷下A侧反应器进口烟气中NOx浓度均小于B侧,而表5数据显示,喷氨优化改造前三种负荷下A侧的喷氨量均大于B侧,在两侧烟气量相当的情况下,A侧SCR出口的NOx浓度势必要小于B侧。

这说明网格式测量能够准确地反映出口真实的NOx浓度,也说明了A侧原有测点为单点测量,不具有代表性。A侧反应器出口截面NOx浓度沿宽度方向变化较大:靠烟道中心线区域NOx浓度偏高,而靠烟道两侧区域NOx浓度偏低。

B侧反应器出口截面NOx浓度分布则与A侧相反,呈现两边高中间低的趋势。在进口NOx浓度分布相对均匀的情况下,计算三个工况下两侧反应器出口NOx浓度分布的相对偏差均超过36%,这说明出口NOx分布的均匀性都极差,将导致局部过喷氨或欠喷氨,这会影响催化剂的寿命,并且增大氨逃逸。

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图1喷氨优化前SCR出口NOx浓度分布

高负荷下的氨逃逸率明显高于中、低负荷下的氨逃逸率,但没有明显的规律;DCS数据显示,不同负荷下B侧的氨逃逸明显高于A侧,实测数据平均值却没有这种规律;且实测数据平均值与DCS表盘值也没有明显的对应关系,说明原有的单点测量结果不具有代表性,不同测点的数据也有很大波动。实际测量发现局部区域氨逃逸体积分数较大,均超过了3μL/L,会造成下游设备堵塞,引风机电耗增大,影响电厂的经济性运行。

延伸阅读:

1000MW超超临界塔式炉脱硝系统超净改造及喷氨优化

670MW机组SCR脱硝系统喷氨优化试验研究

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