600MW电站锅炉脱硝系统喷氨优化研究

发布时间：2020-04-02 19:44

【摘要】：近年来,经济发展与环境污染之间的矛盾日益加深,其中,NOx的大量排放是造成酸雨、大气臭氧层破坏的主要原因之一。同时,国家对电厂氮氧化物排放的控制越来越严格,部分地区提出了电厂氮氧化物“超超低”排放要求,控制NOx的排放量成为燃煤电站的重要任务之一。在实际运行中,锅炉负荷波动、炉内燃烧状态等因素都会影响脱硝系统内烟气分布,如果不能及时根据脱硝系统内烟气分布的变化相应改变喷氨量,会造成催化剂入口氨气浓度分布与NOx浓度分布不匹配,增加氨氮混合不均性,进而影响脱硝效率,导致空气预热器堵塞、腐蚀等一系列问题。为满足电厂NOx排放标准,提高脱硝系统运行效率,降低系统出口 NOx浓度偏差,减小氨逃逸量,对锅炉脱硝系统进行喷氨优化研究具有一定意义。某电厂600MW燃煤锅炉SCR脱硝系统存在脱硝效率较低、氮氧化物及氨逃逸超标等问题,不合理喷氨是导致上述问题的主要原因之一,为解决上述问题,对SCR脱硝系统进行喷氨优化调整试验,采用网格法对烟气进出口氮氧化物、氨气浓度等进行测量,计算得出喷氨调整试验前脱硝反应器A、B侧出口 NOx浓度相对标准偏差分别为23.57%、20.21%,NOx浓度分布偏差均未达到小于20%的要求。通过多次调整喷氨阀门开度,脱硝反应器A、B侧出口 NOx浓度偏差降到了15.98%、13.93%,脱硝反应器B侧脱硝效率增加到85.3%,脱硝效率提高了 2.52%。为进一步提高催化剂入口氨气分布均匀性,使喷氨量与NOx浓度分布相匹配,以提高脱硝效率,减小氨逃逸量,在喷氨调整试验基础上,运用FLUENT软件模拟分析了喷嘴数量与喷嘴尺寸对于组分浓度场的影响规律,结果表明,增加喷嘴数量能够提高氨气分布均匀性,随着格栅喷嘴尺寸的增加NH3浓度分布偏差先降低后升高。通过细化分区喷氨的方法,多次调整各分区喷嘴速度进行模拟,最终确定了各区域喷嘴速度大小。结果表明,首层催化剂上方氨气浓度相对偏差降至2.54%,脱硝效率提高到了 87.70%,催化剂入口截面组分浓度分布更加均匀,保证了催化剂层内脱硝反应的均匀进行。
【图文】：

示意图,脱硝技术,流程,示意图

系统的氨气和烟气充分混合之后进入到ＳＣＲ反应区，在催化剂内，其中得氨气和氮逡逑氧化物经过氧化还原反应生成无害的氮气和水，经过脱硝处理以后达到国家排放标逡逑准的烟气烟囱排入大气［５８］，图２－１为ＳＣＲ烟气脱硝技术流程图。逡逑ｙ／】逦＿逡逑＝N邋ｉ：ｃ＾＾邋■邋ｉｙ邋：WN｜逡逑ｒ逦廔邋Ｉ邋Ｉ逦＾逡逑４°邋ｎ邋丨逦Ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄ邋ｐｏｗｅｒ邋ｐｌａｎｔ逦—和０１５＾逡逑＜逦ｕｓｉｎｇ邋ＳＣＲ邋ｓｙｓｔｅ＾逦Ｗ逦？逡逑［Ｉ逦Ｉ逡逑逦逦逡逑Ｎ？＾ａＰ逦‘，邋ｆ逡逑ｄｉｌｕｕｏｎ邋Ａｉｒ邋Ｆａｎ逡逑ｏｒ邋ＳＵ＊ＯＴ逦／邋．逦＇ｉ＇逡逑ｗ逡逑图２－１邋ＳＣＲ脱硝技术流程示意图逡逑８逡逑

示意图,喷氨,干基,原系统

表３－１脱硝系统的主要设计参数逡逑项目逦单位逦参数逡逑省煤器出口烟气流量逦Ｎｍ３／ｈ逦（干基，６％０２）逦１８１７３０３逡逑省煤器出口烟气流量逦Ｎｍ３／ｈ逦（湿基，标态）逦１９５００００逡逑省煤器出口烟气温度逦°Ｃ逦３７５逡逑ＮＯｘ邋浓度逦ｍｇ／Ｎｍ３邋（干基，６％0２）逦３５０逡逑含尘浓度逦ｇ／Ｎｍ３逦（干基，６％０２）逦２５逡逑Ｃ０２逦Ｖｏｌ－％逦１６．２６逡逑Ｎ２逦Ｖｏｌ－％逦７３．０７逡逑0２逦Ｖｏｌ－％逦３．７５逡逑Ｈ２０逦Ｖｏｌ－％逦６．６５逡逑烟气压力逦ｋＰａ逦－０．９９８逡逑氨选逸率逦ｐｐｍ逦（标态，，干基、逦夕逡逑６％０２）逡逑
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：X773

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