火电厂机组负荷调整对SCR脱硝效果的影响分析
发布时间：2021-08-21 06:02
为研究火电厂机组负荷调整对选择性催化还原法（Selective Catalytic Reduction,SCR）脱硝效果的影响,试验以SCR脱硝系统为研究对象,采用控制变量的方式,分别对5台火电厂机组在不同负荷条件下的烟气的温度、氧含量、污染物含量、脱硝效率以及SO2/SO3转化率等进行测量比较。结果表明,随着负荷的降低,氧含量以及NOx质量浓度升高,温度、脱硝效率以及SO2/SO3转化率降低;同温度相比,氧含量变化对NOx生成量的影响更大;而温度对于脱硝效率以及SO2/SO3转化率有较为显著的影响。
【文章来源】：环境保护科学. 2020,46(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
氧含量与机组负荷的关系注：
少，炉膛内火球较小，锅炉燃烧范围减少，锅炉炉膛温度降低，燃烧效率降低，这时需要加入更多的空气来维持燃烧中心的稳定，最佳过量空气系数较高。因此，高负荷时的最佳氧含量要低于低负荷时的最佳氧含量[67]。2.2温度与机组负荷的关系不同负荷条件下温度的变化见图2a、2b。5台机组SCR入口，出口烟气温度均随负荷的降低而降低。对于入口温度，负荷为50%时，最大值和最小值分别为340和278℃；负荷为75%时，最大值和最小值分别为356和287℃；负荷为100%，时最大值和最小值分别为370和313℃。100%负荷的入口温度平均比75%负荷高6.0%，比50%负荷平均高10.7%。对于出口温度，负荷为50%时，最大值和最小值分别为337和275℃；负荷为75%时最大值和最小值分别为354和283℃；负荷为100%时，最大值和最小值分别为367和309℃。100%负荷的出口温度平均比75%负荷高6.1%，比50%负荷平均高10.9%。烟气温度随负荷的降低而降低。当锅炉进行负荷调整时，燃料消耗量发生变化，锅炉内的温度场也会随之发生改变，炉内温度场的变化也必将会导致炉内辐射换热量的改变。但是，燃料消耗量引起的热量变化要大于炉内辐射换热量的变化，所以烟气温度变化主要由燃料消耗量来决定。当负荷降低时，燃料消耗量减少，烟气温度降低[8]。2.3NOx质量浓度与机组负荷的关系不同负荷条件下NOx质量浓度变化见图3。5台机组SCR入口、出口的NOx质量浓度随负荷的降低整体呈现出升高的趋势。对于入口NOx质量浓度，负荷为50%时，入口NOx质量浓度最大值和最小值分别为423和2
和热力型NOx的生成；负荷降低，温度也会降低，而温度降低主要对热力型NOx的生成有一定的抑制作用，但是热力型NOx所占比例较少，所以在负荷降低时总体表现为NOx质量浓度升高[1113]。2.4NH3/NOx摩尔比、氨逃逸浓度以及脱硝效率与机组负荷的关系不同负荷条件下NH3/NOx摩尔比、氨逃逸浓度以及脱硝效率变化见图4～6。5台机组脱硝效率和NH3/NOx摩尔比整体呈现出随着负荷的降低而降低的趋势；氨逃逸浓度均在2.28mg/m3以下，达到了设计要求。图4NH3/NOx摩尔比与机组负荷的关系图5氨逃逸浓度与机组负荷的关系对于NH3/NOx摩尔比，负荷为50%时，最大值和最小值分别为0.864和0.818；负荷为75%时最大值和最小值分别为0.878和0.826；负荷为100%时最大值和最小值分别为0.893和0.831。100%负荷的NH3/NOx摩尔比平均比75%负荷高1.0%，比50%负荷高1.6%。图6脱硝效率与机组负荷的关系对于氨逃逸浓度，负荷为50%时，最大值和最小值分别为1.45和0.73mg/m3；负荷为75%时，最大值和最小值分别为1.56和0.61mg/m3；负荷为100%时，最大值和最小值分别为1.56和0.61mg/m3。100%负荷的氨逃逸浓度平均比75%负荷低2.0%，比50%负荷高1.1%。对于脱硝效率，负荷为50%时，最大值和最小值分别为85.6%和80.7%；负荷为75%时，最大值和最小值分别为86.6%和81.2%；负荷为100%时，最大值和最小值分别为88.2%和82.4%。100%负荷的脱硝效率平均比75%负荷高1.1%，比50%?
【参考文献】：
期刊论文
[1]低NOx燃烧技术研究现状及进展[J]. 陈冬林,叶托,李恒. 热力发电. 2017(03)
[2]锅炉低负荷下运行参数变化对SCR入口参数及锅炉效率的影响[J]. 陈经纬,韦红旗,仲亚飞. 发电设备. 2016(01)
[3]机组低负荷SCR脱硝效率影响分析及对策[J]. 靖长财. 神华科技. 2015(03)
[4]切圆燃烧锅炉低负荷NOx生成浓度偏高的原因及措施[J]. 蒋宏利,丁海波,魏铜生. 中国电力. 2014(12)
[5]锅炉降负荷NOx大幅生成原因分析及对策[J]. 黄卫军,於晓博,朱延海,王海峰. 电力科技与环保. 2014(02)
[6]600MW电站锅炉烟气含氧体积分数优化策略研究[J]. 李路,李永华,丁艳军,谷丽景,张七十. 动力工程学报. 2013(12)
[7]烟气温度对SCR脱硝催化剂的影响[J]. 郭永华. 能源研究与利用. 2013(04)
[8]SCR烟气脱硝效率及催化剂活性的影响因素分析[J]. 刘武标. 能源工程. 2012(03)
[9]变负荷运行对炉内辐射换热影响的机理分析[J]. 张锷,田亮. 电力科学与工程. 2010(09)
[10]SCR对脱硝效率及SO2转化影响分析[J]. 王杭州. 电力科学与工程. 2008(05)
博士论文
[1]氧化铜基催化剂选择性催化还原氮氧化物研究[D]. 马朝霞.浙江大学 2015
硕士论文
[1]SCR法烟气脱硝系统在300MW机组的应用与优化[D]. 刘学勇.苏州大学 2015
[2]600MW超临界机组低NOx燃烧协调优化研究[D]. 杨扬.浙江大学 2013
[3]电站锅炉煤粉燃烧器降低NOx排放的研究[D]. 张翱.华中科技大学 2007
本文编号：3355023
【文章来源】：环境保护科学. 2020,46(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
氧含量与机组负荷的关系注：
少，炉膛内火球较小，锅炉燃烧范围减少，锅炉炉膛温度降低，燃烧效率降低，这时需要加入更多的空气来维持燃烧中心的稳定，最佳过量空气系数较高。因此，高负荷时的最佳氧含量要低于低负荷时的最佳氧含量[67]。2.2温度与机组负荷的关系不同负荷条件下温度的变化见图2a、2b。5台机组SCR入口，出口烟气温度均随负荷的降低而降低。对于入口温度，负荷为50%时，最大值和最小值分别为340和278℃；负荷为75%时，最大值和最小值分别为356和287℃；负荷为100%，时最大值和最小值分别为370和313℃。100%负荷的入口温度平均比75%负荷高6.0%，比50%负荷平均高10.7%。对于出口温度，负荷为50%时，最大值和最小值分别为337和275℃；负荷为75%时最大值和最小值分别为354和283℃；负荷为100%时，最大值和最小值分别为367和309℃。100%负荷的出口温度平均比75%负荷高6.1%，比50%负荷平均高10.9%。烟气温度随负荷的降低而降低。当锅炉进行负荷调整时，燃料消耗量发生变化，锅炉内的温度场也会随之发生改变，炉内温度场的变化也必将会导致炉内辐射换热量的改变。但是，燃料消耗量引起的热量变化要大于炉内辐射换热量的变化，所以烟气温度变化主要由燃料消耗量来决定。当负荷降低时，燃料消耗量减少，烟气温度降低[8]。2.3NOx质量浓度与机组负荷的关系不同负荷条件下NOx质量浓度变化见图3。5台机组SCR入口、出口的NOx质量浓度随负荷的降低整体呈现出升高的趋势。对于入口NOx质量浓度，负荷为50%时，入口NOx质量浓度最大值和最小值分别为423和2
和热力型NOx的生成；负荷降低，温度也会降低，而温度降低主要对热力型NOx的生成有一定的抑制作用，但是热力型NOx所占比例较少，所以在负荷降低时总体表现为NOx质量浓度升高[1113]。2.4NH3/NOx摩尔比、氨逃逸浓度以及脱硝效率与机组负荷的关系不同负荷条件下NH3/NOx摩尔比、氨逃逸浓度以及脱硝效率变化见图4～6。5台机组脱硝效率和NH3/NOx摩尔比整体呈现出随着负荷的降低而降低的趋势；氨逃逸浓度均在2.28mg/m3以下，达到了设计要求。图4NH3/NOx摩尔比与机组负荷的关系图5氨逃逸浓度与机组负荷的关系对于NH3/NOx摩尔比，负荷为50%时，最大值和最小值分别为0.864和0.818；负荷为75%时最大值和最小值分别为0.878和0.826；负荷为100%时最大值和最小值分别为0.893和0.831。100%负荷的NH3/NOx摩尔比平均比75%负荷高1.0%，比50%负荷高1.6%。图6脱硝效率与机组负荷的关系对于氨逃逸浓度，负荷为50%时，最大值和最小值分别为1.45和0.73mg/m3；负荷为75%时，最大值和最小值分别为1.56和0.61mg/m3；负荷为100%时，最大值和最小值分别为1.56和0.61mg/m3。100%负荷的氨逃逸浓度平均比75%负荷低2.0%，比50%负荷高1.1%。对于脱硝效率，负荷为50%时，最大值和最小值分别为85.6%和80.7%；负荷为75%时，最大值和最小值分别为86.6%和81.2%；负荷为100%时，最大值和最小值分别为88.2%和82.4%。100%负荷的脱硝效率平均比75%负荷高1.1%，比50%?
【参考文献】：
期刊论文
[1]低NOx燃烧技术研究现状及进展[J]. 陈冬林,叶托,李恒. 热力发电. 2017(03)
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[4]切圆燃烧锅炉低负荷NOx生成浓度偏高的原因及措施[J]. 蒋宏利,丁海波,魏铜生. 中国电力. 2014(12)
[5]锅炉降负荷NOx大幅生成原因分析及对策[J]. 黄卫军,於晓博,朱延海,王海峰. 电力科技与环保. 2014(02)
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[7]烟气温度对SCR脱硝催化剂的影响[J]. 郭永华. 能源研究与利用. 2013(04)
[8]SCR烟气脱硝效率及催化剂活性的影响因素分析[J]. 刘武标. 能源工程. 2012(03)
[9]变负荷运行对炉内辐射换热影响的机理分析[J]. 张锷,田亮. 电力科学与工程. 2010(09)
[10]SCR对脱硝效率及SO2转化影响分析[J]. 王杭州. 电力科学与工程. 2008(05)
博士论文
[1]氧化铜基催化剂选择性催化还原氮氧化物研究[D]. 马朝霞.浙江大学 2015
硕士论文
[1]SCR法烟气脱硝系统在300MW机组的应用与优化[D]. 刘学勇.苏州大学 2015
[2]600MW超临界机组低NOx燃烧协调优化研究[D]. 杨扬.浙江大学 2013
[3]电站锅炉煤粉燃烧器降低NOx排放的研究[D]. 张翱.华中科技大学 2007
本文编号：3355023
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