600MW火电机组SCR脱硝系统能耗特性研究

北极星环保网讯:摘要：SCR是一种选择性催化还原技术，在大型火电机组中被广泛的应用，文章分析了SCR脱硝系统在600MW火电机组中的应用，通过分析SCR脱硝系统中的主要设备的能耗特性，从而建立主要设备的能耗模型，并计算出600MW火电机组SCR脱硝系统的能耗，来提高600MW火电机的能耗水平。

关键词：600MW火电机组，SCR脱硝系统，能耗模型

氮氧化合物是一种污染物，严重危害着人们的身体和周围的环境，它能够诱发光化学烟雾，导致温室效应[1]。目前，氮氧化合物的主要排放源是火电厂，所以，为了降低火电厂中氮氧化合物的排放量，研究600MW火电机组SCR脱硝系统能耗特性就显得尤为重要。

一、机组概况和SCR脱硝系统的简单介绍

1.机组概况

600MW火电机组主要为锅炉厂制造，型式为单炉膛、燃烧方式为四周燃烧、结构为全钢悬吊π型。主要参数如下表所示（表一）：

目前，被普遍使用的脱硝技术就是SCR，SCR的主要原理是在烟气中喷射氨气，待烟气与氨气混合在一起之后，利用催化剂进行化学反应，从而将氨气化合物变为无害的氨气和水。下面是SCR工艺的化学反应过程（图一）：

2.SCR系统简介

SCR系统按布置方式可以分为三种，分别是低尘区、高尘区和尾区，省煤器和空气预热器之间属于高尘区，高尘区的温度非常高，大约是350℃左右，一般情况下，高尘区都是设置电厂的最佳位置，由于高尘区的温度较高，所以烟气不需要进行加热就可进行催化反应，具有良好的经济性[2]。下面是脱销系统的简易流程图（图二）：

二、SCR脱硝系统中主要设备的能耗特性

SCR脱硝系统中的主要设备有SCR反应器、稀释风机、卸料压缩机、废水泵等，SCR脱硝系统中主要设备的能耗特性可以分为两部分：首先是脱销设备引起的系统能耗的变化，在脱销设备系统能耗的变化过程中，主要考虑三点，一点是SCR反应器，另一种是烟道引起的阻力，最后一点脱硝设备对尾部排烟温度的影响[3]。

其次是脱硝设备引起的附加能耗，脱硝系统中最主要的就是电耗和热耗，引起电耗的主要设备是稀释风机和卸料压缩机，引起热耗的主要设备是液氨蒸发器和蒸汽吹灰器。

脱硝系统能够增加烟气系统的阻力，并影响着机组负荷和烟气流量等参数，所以，当烟气系统阻力增加时，引风机的电能也随之增加。在SCR脱硝系统中，属于间断使用设备的是卸料压缩机和废水泵，一般情况下，卸料压缩机的开启次数为2次/月，废水泵的开启时段为液氨稀释槽吸收大量液氨时，所以，在SCR脱硝系统中，耗电量最大的两种设备就是稀释风机和引风机。

三、SCR脱硝系统中主要设备的能耗模型

1.稀释风机能耗模型

在SCR脱硝装置中，通常采用NH3稀释空气比来估算稀释风量，计算公式如下：

其中，N指的是稀释风机轴功率，单位是KW，Vair代表的是稀释风机的入口流量，单位为m3/h，P代表的是稀释风机全压，单位为pa，η代表的是稀释风机效率[4]。

延伸阅读：

燃煤发电厂脱硝改造方案分析及研究

SCR烟气脱硝过程硫酸氢铵对锅炉及下游设备的影响分析

燃煤电厂SCR烟气脱硝装置运维技术分析

京隆电厂脱硝技术改造案例分析