SCR烟气脱硝系统运行全过程数据分析

某机组通过对燃烧器摆角控制逻辑、过热度设定值、总风量前馈量、风门开度等进行优化，以改善机组动态特性，优化后在机组升降负荷过程中省煤器出口NO_x质量浓度波动幅度明显减小，有利于脱硝系统的稳定控制。动态特性优化前后NO_x质量浓度波动情况对比如图9所示。燃烧调整可以同时降低NO_x质量浓度及其波动幅度，是氨逃逸源头治理的必要措施。

图9动态特性优化前后NOx质量浓度波动对比

1.6低负荷运行

SCR脱硝催化剂运行温度区间与烟气条件有关，为达到相同的脱硝效率，不同空间速度对应的适宜温度不同，空间速度高对应温度要求较高，而空间速度低的温度相应较低，其适宜的反应温度窗口为315~400℃。烟气温度越高，脱硝效率也越高，但同时SO₂/SO₃转化率也会相应升高。

表3为某机组高中低负荷下的脱硝性能数据。由表3可见，虽然低负荷下烟气温度低导致脱硝反应活性降低，但烟气流速的降低弥补了催化剂活性降低的影响，低负荷运行时氨逃逸量往往低于高负荷。

表3不同负荷下机组脱硝性能

对脱硝系统运行温度下限的控制主要考虑催化剂微孔中ABS结露堵塞的影响。结露是ABS随温度变化的一种化学特性，与催化剂成分无关。制定低负荷运行方案时，首先应根据烟气条件确定催化剂最低连续运行温度（MOT），该温度与烟气条件有关。MOT与烟气NH₃和SO₃体积分数的关系如图10所示。当催化剂在MOT和ABS结露温度

之间短时间（数小时）运行后，催化剂可以通过在MOT条件下运行恢复活性；如果低于ABS结露温度运行，催化剂则无法在MOT下恢复活性，催化剂恢复活性则需更高的温度及更长的运行时间；如果长时间在ABS结露温度以下运行，催化剂有可能出现不可逆失活。

图10MOT与烟气NH3和SO3体积分数的关系

当烟气温度低于MOT较多（超过20℃）时，需通过现场设备改造提高SCR脱硝系统入口烟气温度。一般采用省煤器烟气调温旁路方案（图11），该方案投资较低，提温幅度大于30℃，但需注意旁路烟气与主路烟气的均匀混合，防止出现烟气混合后温度分层问题。

某额定容量为393MW的亚临界机组，采用省煤器烟气旁路提升SCR脱硝系统入口烟温。改造后，在机组并网时，烟道截面平均烟温可由改造前的285℃提高至324℃，但烟气温度分布均匀性较差，截面最高烟温为392℃，最低为277℃，温度偏差在–47～68℃。

图11调温旁路开启后SCR脱硝系统入口烟温分布

2结论与建议

1）SCR脱硝装置布置于省煤器与空预器之间，其性能状况受来流烟气条件影响明显；超低排放背景下，因氨逃逸造成的ABS等次生问题愈加突出。

2）不同燃烧方式下，省煤器出口NO_x质量浓度和氨逃逸量分布差异较大，导致空预器阻力情况不同，同时喷氨优化对氨逃逸改善效果也存在差异。

3）NOx平衡质量浓度应结合锅炉燃烧、风机电耗、氨耗等综合确定，以整体提高脱硝设备及锅炉运行水平。

4）建议将锅炉燃烧、脱硝设备、烟气流动与混合以及催化剂作为整体，对脱硝设备进行全过程优化管理，从根源上控制氨逃逸，缓解空预器ABS堵塞。

5）制定脱硝低负荷方案时，应首先确定MOT，根据烟温差值选择相应的运行或改造方案。

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