SCR脱硝系统低负荷运行技术改造方案探讨-北极星大气网

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摘要：随着国家环保要求的日益严格，为解决机组负荷较低时，SCR 脱硝系统因脱硝入口烟气温度低于催化剂最低喷氨温度而无法投运的问题，进行了对几种技术改造方案的阐述和各方案优缺点的对比分析，为同类型机组提供了技术改造参考依据。

关键词：低负荷;烟气脱硝;选择性催化还原(SCR)

0引言

随着新修订的GB13223-2011火电厂大气污染物排放标准[1]的正式实施，由燃煤产生的NOx作为当今环境污染的重要来源之一，国家对电厂NOx排放提出了更加严格的要求。目前国内应用最多也最为成熟的烟气脱硝技术是选择性催化还原(SCR)技术，福建大唐国际宁德发电有限责任公司一期4号600MW超临界直流锅炉就采用了此种技术，在省煤器出口和空预器之间安装SCR烟气脱硝装置，通过将NH3作为还原剂喷入烟气中，使其与烟气中的NOx发生还原反应，生成N2和H2O，从而达到脱除NOx的目的。但国内燃煤机组都参与调峰，经常低负荷运行，脱硝入口烟气温度随之降低，使催化剂活性降低，NH3逃逸率加大，生成NH4HSO4，导致空预器堵塞，甚至造成催化剂不可逆转的失活。因此，该厂要求SCR脱硝装置最低喷氨温度要大于302℃，而该厂4号锅炉在380MW以下负荷时，SCR脱硝系统就有可能会退出运行，难以满足国家日益严格的环保要求。因此，对锅炉进行SCR低负荷运行技术改造非常迫切和必要。

1SCR脱硝装置低负荷运行改造技术

要实现SCR脱硝装置低负荷下的投运，技术改造路线有两个：a)让催化剂适应锅炉烟温，采用低温催化剂替代现有催化剂;b)让锅炉烟温适应催化剂，改造锅炉省煤器及烟风系统等。

然而目前国内烟气低温SCR催化技术尚不成熟，还停留在实验室小试阶段，没有进行工程应用，因此目前只能采用第二种技术路线，提高脱硝装置SCR入口处烟气温度，主要有以下四种改造方案，即：设置省煤器烟气旁路、设置省煤器给水旁路、省煤器分级改造、回热抽汽补充给水加热改造。

2几种技术改造方案对比分析

2.1设置省煤器烟气旁路

该方案是在锅炉省煤器入口处的烟道上开孔，抽取部分较高温烟气至SCR接口处(为提高混合效果，也可在尾部后烟道低温过热器管屏中、下层之间抽高温烟气)，设置烟气挡板，增加部分钢结构和支吊架。在低负荷时，通过抽取较高温烟气与省煤器出口的烟气混合[2]，使低负荷时脱硝入口烟温达到302℃以上。

旁路烟道上需要加装膨胀节、电动关断挡板、调节挡板进行调节烟气流量及温度。

优点：系统简单，投资成本相对较低，实施简单，增加设备较少。通过调节挡板调节烟气流量可使催化剂工作于最佳反应温度范围。

缺点：

a)由于烟气从省煤器旁路流走，不能给给水加热，使空预器排烟温度上升，必然会降低锅炉热效率(0.5%～1%)，增加煤耗，影响锅炉经济性;

b)省煤器旁路烟气挡板经长期高温运行可能造成积灰、卡涩，打不开或关不下去，且挡板在高温下极易发生变形，产生内漏，安全可靠性较差，影响系统稳定运行;

c)如旁路烟气挡板的密封性能变差，内漏较大，或挡板开启后无法关闭，在高负荷时有部分高温烟气从旁路烟道泄露，直接进入SCR装置，可能会使省煤器出口烟温达到400℃以上，从而使催化剂烧结开始发生，且烧结过程是不可逆，对催化剂带来致命破坏;

d)由于在省煤器入口设置抽烟气口，将会对后面整个流场带来影响，省煤器换热可能会出现较大偏差，同时，高温烟气被旁路掉，导致省煤器吸热不足，可能对整个汽水系统热量分配带来较大不利影响，对锅炉性能及热平衡均有一定影响;

e)由于设置了烟气旁路，扰乱了进入SCR脱硝系统的烟气流场，对SCR脱硝系统运行造成一定干扰，降低总的脱硝效率。

延伸阅读：

【关注】脱硝装置自动退出难题有解?

原标题：SCR脱硝系统低负荷运行技术改造方案探讨

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