1050MW超超临界机组SCR自动喷氨优化运行

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。

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。

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。

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