燃煤机组SCR脱硝超低排放改造前后性能对比分析.docx

燃煤机组SCR脱硝超低排放改造前后性能对比分析摘要：对现有采用SCR工艺典型燃煤机组脱硝超低排放改造前后性能进行对比评估可为后超低排放形势下燃煤机组SCR烟气脱硝装置的高效、经济、稳定运转提供参考及借鉴。通过跟踪并对35个电厂81台采用SCR烟气脱硝工艺燃煤机组超低排放改造前后的脱硝装置运转现状进行对比分析得到了脱硝效率、入出口NOx浓度及其分布、入口速度分布、氨逃逸、氨氮摩尔比、运转烟温、温降等脱硝装置各个方面改造前后实际运转的关键参数掌握了此类机组脱硝装置主要性能变化情况。结果表明：超低排放改造后大部分脱硝装置整体性能有所提升但出口NOx浓度分布均布性差、入口速度分布达不到要求、氨逃逸超标、低负荷脱硝投运烟温低等问题日益突出并相应当提出了建议及意见。关键词：燃煤机组；SCR；超低排放前后；均布性；性能对比0引言氮的氧化物（NOx）是大气污染物的重要组成之一自2022年以来环保压力进一步升级国家发改委、能源局、环保部联合下发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2022-0522年）》要求所有具备改造条件的现役燃煤机组NOx质量浓度执行不高于50mg/m3（6%基准氧）的排放限值部分省市如河北省进一步加码要求NOx排放浓度不高于30mg/m3（6%基准氧W型火焰锅炉除外）比现行的100mg/m3排放标准严格很多（W型火焰锅炉、循环流化床锅炉除外）。对此国内燃煤电厂积极响应并进行了新一轮大规模的烟气脱硝超低排放改造当前改造已陆续进入尾声。SCR作为我国燃煤电厂烟气脱硝主流工艺在本轮脱硝超低排放改造技术中仍旧占据绝对主导地位。由于前期“十二五”脱硝改造工期紧、管理粗放、运维经验不足等原因导致部分改造工程质量控制不力部分工程实施过程当中隐藏的问题已在投运后渐渐显现而原脱硝装置已显露和仍隐藏的问题尚未有效解决的情形下又迎来了此次脱硝超低排放改造必然会会对现役机组脱硝系统造成更大的不利影响。实际上从SCR脱硝超低排放改造后的运转情况来看脱硝装置改造前存在的如入口NOx浓度偏离原设计值、脱硝效率达不到设计值等问题得到一定程度的改善但考虑到超低排放改造后更低的排放限值要求必然会会对运转调控的要求更高氨逃逸超标引起的如空预器硫酸氢铵堵塞和催化剂失活等问题也将越发突出同时以往和当前仍然存在的脱硝装置流场不均问题更多还是停留在片面的喷氨优化浓度场调整而忽视了速度场的影响此外低负荷脱硝投运烟温低造成催化剂失活和影响脱硝装置稳定达标排放等疑难问题仍未有效解决且呈现更严峻发展趋势将对机组的安全稳定和经济运转产生不利影响。为此本文对35个电厂81台采用SCR工艺典型燃煤机组超低排放改造前后的脱硝装置运转现状进行对比分析评估脱硝系统超低排放改造前后暴露的问题分析问题产生的深层次原因为后烟气超低排放形势实际运转调整提供参考及借鉴。1研究方法与内容本次研究针对35个电厂81台已采用SCR工艺实现超低排放运转的燃煤机组性能试验测试安排在机组SCR脱硝装置改造投运后的2~6个月内测试时间为1~3天。测试期间除了最低负荷的SCR入口烟温测试外其他参数测试要求燃煤机组锅炉处于满负荷工况燃用煤质、运转负荷稳定。测试参数主要包括NOx浓度及其分布均匀性、SO2浓度、O2浓度、氨逃逸浓度、烟气温度、烟气流速及其分布均匀性、脱硝效率和氨氮摩尔比等其中SO2、NOx、O2等烟气成分浓度利用气体分析仪在线检测氨逃逸浓度采用现场人工采样实验室分析化验检测烟气流速利用皮托管、微压计、温度仪等测试计算而得NOx浓度分布和烟气流速分布均匀性分别根据上述设备检测结果计算其相对标准偏差来定。为了进一步保证测试结果的准确性采用了平行采样平行分析的方法参考《固定污染源中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T12022-0596）、《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范》（DL/T260-2012）等相关标准分别对机组脱硝装置改造前和改造后进行系统的性能试验及评估机组情况如表1所示。需要说明的是无烟煤一般应用于W火焰锅炉当前有部分W火焰锅炉正在进行超低排放改造试点尚未全面展开本次研究不考虑无烟煤机组。从中可以看出本次的研究机组具备较强代表性可有效反映当前燃煤机组SCR烟气超低排放运转前后的真实现状。表1机组情况2结果与探讨2.1脱硝效率及入出口NOx浓度分析调查机组超低排放改造前和改造后的脱硝效率及其入口、出口NOx浓度实测值与设计值如图1-图3所示。由图1可以看出超低排放改造后的机组脱硝效率都有比较明显的提升实际脱硝效率均高于设计值表明当前机组脱硝效率基本能够满足设计要求。图1超低排放改造前/改造后各机组脱硝效率图2超低排放改造前/改造后各机组脱硝装置入口图3超低排放改造前/改造后各机组脱硝装置入出口NOx浓度图4超低排放改造前/改造后各机组脱硝装置出口NOx浓度与脱硝