SCR脱硝系统喷氨优化调整试验.docx

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验摘要：为了调高脱硝系统效率在满足环保超低排放标准的前提下减少喷氨量、降低氨逃逸率、降低空预器堵塞风险对某电厂超临界2×700MW燃煤机组脱硝系统进行喷氨优化调整试验。通过调整喷氨手动门开度合理调节SCR喷氨量使SCR脱硝系统出口氮氧化物浓度分布的均匀性得到改善降低了局部氨逃逸峰值降低了空预器堵塞的风险。关键词：脱硝系统；喷氨优化；氨逃逸率；空预器堵塞0引言随着火电厂最新大气污染排放标准的颁布及煤电节能减排升级与改造行动计划的实施燃煤电厂必须更加严格地控制烟气中NOx的排放量。选择性催化还原（SCR）脱硝技术因脱硝效率高且运转稳定可靠而被广泛应用于燃煤电厂。脱硝效率、喷氨量大小和氨气逃逸率是衡量SCR脱硝系统运转是否良好的重要依据。电厂在实际运转过程当中由于负荷、锅炉燃烧工况、煤种、喷氨格栅阀门开度、烟道流场均匀性、吹扫间隔时间等因素均会影响SCR脱硝效率和氨逃逸率。逃逸氨在空预器中会生成黏性的硫酸铵或硫酸氢铵减小空预器流通截面造成空预器堵灰。空预器堵灰不仅影响锅炉运转的经济性而且显著降低锅炉安全性严重影响脱硝机组的安全稳定运转。目前燃煤电厂可以选择新型的SCR脱硝系统喷氨格栅类型、布置方式及改造喷氨管调整喷氨量和喷复均匀性改善催化剂入口氨氮比优化烟气导流板布置、烟气流速的均布性或研发与应用烟气脱硝系统自动控制技术。通过提升自控系统稳定性和可靠性等措施可提高SCR脱硝系统出口NOx分布均匀性防止局部氨选逸超标减轻空预器堵灰、腐蚀、运转阻力等问题。某厂由于投产时间早投产时由于国家环保要求不高脱硝系统按出口氮氧化物排污浓度200mg/m3设计。随着国家环保要求的提升为满足发改能源〔2014〕2093号文件《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2022年）》的要求该厂将氮氧化物排放浓度稳定的控制到50mg/m3以下该厂进行了SCR烟气脱硝提效改造主要是加装5号炉第三层及6号炉第二层催化剂从而达到NOx浓度超低排放。通过上述改造措施能够将氮氧化物浓度控制到50mg/m3以下但运转过程当中存在局部氨逃逸偏大自动跟踪系统满足不了运转要求等问题导致还原剂耗量高、空预器阻力上升较快等问题。因脱销系统投产时SCR烟气脱硝系统采用传统的线性控制式喷氨格栅技术。而目前脱硝系统新型结构改造经济成本高、周期长在现有SCR脱硝系统中开展喷氨优化调整试验是目前提高氨利用率、减少NOx污染物排放的主要手段调节SCR脱硝系统喷氨量改善SCR脱硝系统出口NOx分布均匀性和氨利用率。1试验对象及参数该厂700MW超临界燃煤5、6号机组的烟气脱硝系统采用选择性催化还原法（SCR）脱硝工艺和板式催化剂催化剂按“2+1"模式布置选用二氧化钛、钒化合物作为催化剂采用液氨制备脱硝还原剂。SCR烟气脱硝系统采用线性控制式喷氨格栅技术。喷氨格栅中各小组喷嘴之间的气氨喷射具备较强的独立性。SCR脱硝系统入口每侧布置3层上下交错的喷氨格栅21支控制喷氨量分配的喷氨手动门。每个手动门控制3根支管。每组3个手动门分别对应烟道截面前后部分喷氨。1.1试验仪器及调整方法SCR脱硝系统喷氨优化试验是根据GB/T16157—1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》DL/T335—2010《火电厂烟气脱硝（SCR）装置运转技术规范》开展的。根据测定的SCR脱硝系统出口NOx浓度分布情况调整手动阀门开度对应调节喷氨流量[1]。试验时要保证煤质负荷及配风方式等条件的稳定。由于锅炉炉型、燃烧方式、燃用煤种的限制目前的设备情况决定了该厂5、6号锅炉炉膛出口氮氧化物已经没有明显改善空间故在设备不进行改造的情况下无法通过燃烧调整显著降低SCR入口的NOx产生浓度。同时由于5、6号锅炉炉膛较宽炉膛出口氮氧化物浓度分布均匀性偏差较大。根据投运磨组合方式、机组运转负荷、煤质等的不同锅炉炉膛出口NOx浓度分布均匀性偏差较大。目前炉膛出口NOx浓度大小相差约±50mg/m3环保政策超低排放限制要求烟囱入口NOx浓度低于50mg/m3为了进一步保证NOx浓度不超标实际运转时一般都要求控制NOx浓度低于40mg/m3此种情况下容易出现局部位置的入口NH3/NOx摩尔比超过1.0造成局部氨逃逸过大进而引发局部氨逃逸过大导致的空预器阻力快速上升问题[5]。为此通过进行喷氨调整试验来评估现有流场和氨混合系统能够满足超低排放需要并决定是否需要进一步改造。1.2测试内容和方法SCR脱硝装置的喷氨优化调整试验主要在机组常规高负荷（100%负荷）进行并在高、中、低负荷（100%、75%、50%）下进行验证和微调。根据现场条件和测