典型燃煤电厂SCR脱硝系统超低排放运行优化
发布时间：2021-01-19 17:45
本文以某超超临界660 MW燃煤机组选择性催化还原（SCR）脱硝系统为研究对象,针对其在超低排放运行中出现的问题,进行了系统诊断分析,并采取了一系列脱硝性能提效和运行优化集成措施。最终实现了脱硝出口NOx波动幅度控制在±10 mg/m3以内,降低出口截面上平均NOx分布相对标准偏差至20%以内,并通过初装催化剂再生提效的方法控制现场平均氨逃逸量在0.5μL/L以下,有效消除了脱硝出口截面上氨逃逸量局部过高现象,为机组安全经济运行和NOx深度减排创造了条件。
【文章来源】：热力发电. 2020,49(09)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
脱硝催化剂活性劣化趋势
3）部分催化剂单元体出现了较为严重的堵灰和贯穿性破损现象（图3），堵灰区域催化剂无法继续发挥其应有的脱硝性能，破损区域则易造成因烟气短路带来的氨逃逸超标现象[6-7]。催化剂理化分析结果表明，表面硅、铝等物质含量的增加是其活性下降的主要原因，尚未发现明显砷、汞等有毒物质的沉积现象[8-9]。综合上述分析结果得出：当前催化剂活性劣化速率正常；催化剂未出现有明显的砷中毒或钾、钠碱金属等中毒情况；脱硝系统氨逃逸量高与催化剂超期服役、脱硝控制系统调节品质差、出口NOx波动幅度大导致的部分时段NOx控制过低、喷氨过量等因素有关。因此，为有效降低氨逃逸量，除通过正常催化剂性能提效进一步降低氨逃逸外，亦需改善脱硝系统喷氨状况，在满足超低排放要求的情况下避免出口NOx排放质量浓度控制过低。
本文首先通过现场喷氨均匀性评估试验，即在机组稳定运行工况下，通过现场脱硝反应器出口截面上NOx分布测试及计算，考察原SCR氨喷射系统的喷氨均匀性和合理性[10]。根据现场评估试验结果，脱硝反应器出口NOx质量浓度分布情况如图4所示。A1—A8、B1—B8为反应器出口烟道截面沿炉膛宽度方向测点，P1—P5代表烟道深度方向测点。由图4可见：在机组500 MW负荷下，脱硝系统入口NOx质量浓度为147 mg/m3，脱硝效率为83.8%时，平均氨逃逸量为3.7μL/L。A侧脱硝反应器出口NOx质量浓度平均值为14 mg/m3，最高为64 mg/m3，最低为2 mg/m3，分布相对标准偏差CV值为110%;B侧出口NOx质量浓度平均值为37 mg/m3，最高为59 mg/m3，最低为2 mg/m3，分布相对标准偏差CV值为46%。该机组脱硝反应器出口NOx质量浓度分布均匀性偏差较大，局部区域脱硝效率高达98.0%。这主要与脱硝系统入口处的NH3/NO摩尔比分布不均有关，导致脱硝系统出口在线NOx监测仪表取样代表性变差，增加了脱硝系统喷氨精确控制难度，最终导致反应器出口局部氨逃逸量过高问题。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自适应智能前馈的SCR脱硝系统优化控制[J]. 秦天牧,尤默,张瑾哲,杨婷婷. 中国电机工程学报. 2019(S1)
[2]NOx浓度分布在线监测系统研发及应用[J]. 叶福南,姚顺春,陈耀荣,李峥辉,张向,沈跃良,卢志民. 广东电力. 2019(07)
[3]SCR脱硝不均匀反应宏观模型研究[J]. 宋玉宝,赵鹏,姚燕,谢新华,韦振祖,张发捷. 中国电力. 2019(05)
[4]SCR烟气脱硝系统运行全过程数据分析[J]. 梁俊杰,张战锋,周健,鲍强,卢承政,李斌,朱德力. 热力发电. 2018(12)
[5]燃煤电厂选择性催化还原脱硝催化剂砷中毒分析[J]. 姚燕,王乐乐,李乐田,马云龙,刘晓敏,柳晨清. 热力发电. 2018(10)
[6]燃煤电厂SCR脱硝系统尿素热解制氨技术节能改造[J]. 李二欣,王特,韦飞. 广东电力. 2018(03)
[7]燃煤电厂SCR脱硝催化剂磨损诊断及对策研究[J]. 雷嗣远,孔凡海,王乐乐,杨晓宁,杜昌飞. 中国电力. 2018(01)
[8]SCR脱硝催化剂硫酸钙失活及再生试验[J]. 张发捷,孔凡海,卞子君. 热力发电. 2017(06)
[9]超低排放形势下SCR脱硝系统运行存在问题与对策[J]. 王乐乐,孔凡海,何金亮,方朝君,杨恂,雷嗣远,姚燕,杨晓宁. 热力发电. 2016(12)
[10]SCR脱硝系统蜂窝式催化剂性能评估及寿命管理[J]. 姚燕,王丽朋,孔凡海,王乐乐,柳晨清. 热力发电. 2016(11)
本文编号：2987431
【文章来源】：热力发电. 2020,49(09)北大核心
【文章页数】：7 页
【部分图文】：
脱硝催化剂活性劣化趋势
3）部分催化剂单元体出现了较为严重的堵灰和贯穿性破损现象（图3），堵灰区域催化剂无法继续发挥其应有的脱硝性能，破损区域则易造成因烟气短路带来的氨逃逸超标现象[6-7]。催化剂理化分析结果表明，表面硅、铝等物质含量的增加是其活性下降的主要原因，尚未发现明显砷、汞等有毒物质的沉积现象[8-9]。综合上述分析结果得出：当前催化剂活性劣化速率正常；催化剂未出现有明显的砷中毒或钾、钠碱金属等中毒情况；脱硝系统氨逃逸量高与催化剂超期服役、脱硝控制系统调节品质差、出口NOx波动幅度大导致的部分时段NOx控制过低、喷氨过量等因素有关。因此，为有效降低氨逃逸量，除通过正常催化剂性能提效进一步降低氨逃逸外，亦需改善脱硝系统喷氨状况，在满足超低排放要求的情况下避免出口NOx排放质量浓度控制过低。
本文首先通过现场喷氨均匀性评估试验，即在机组稳定运行工况下，通过现场脱硝反应器出口截面上NOx分布测试及计算，考察原SCR氨喷射系统的喷氨均匀性和合理性[10]。根据现场评估试验结果，脱硝反应器出口NOx质量浓度分布情况如图4所示。A1—A8、B1—B8为反应器出口烟道截面沿炉膛宽度方向测点，P1—P5代表烟道深度方向测点。由图4可见：在机组500 MW负荷下，脱硝系统入口NOx质量浓度为147 mg/m3，脱硝效率为83.8%时，平均氨逃逸量为3.7μL/L。A侧脱硝反应器出口NOx质量浓度平均值为14 mg/m3，最高为64 mg/m3，最低为2 mg/m3，分布相对标准偏差CV值为110%;B侧出口NOx质量浓度平均值为37 mg/m3，最高为59 mg/m3，最低为2 mg/m3，分布相对标准偏差CV值为46%。该机组脱硝反应器出口NOx质量浓度分布均匀性偏差较大，局部区域脱硝效率高达98.0%。这主要与脱硝系统入口处的NH3/NO摩尔比分布不均有关，导致脱硝系统出口在线NOx监测仪表取样代表性变差，增加了脱硝系统喷氨精确控制难度，最终导致反应器出口局部氨逃逸量过高问题。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于自适应智能前馈的SCR脱硝系统优化控制[J]. 秦天牧,尤默,张瑾哲,杨婷婷. 中国电机工程学报. 2019(S1)
[2]NOx浓度分布在线监测系统研发及应用[J]. 叶福南,姚顺春,陈耀荣,李峥辉,张向,沈跃良,卢志民. 广东电力. 2019(07)
[3]SCR脱硝不均匀反应宏观模型研究[J]. 宋玉宝,赵鹏,姚燕,谢新华,韦振祖,张发捷. 中国电力. 2019(05)
[4]SCR烟气脱硝系统运行全过程数据分析[J]. 梁俊杰,张战锋,周健,鲍强,卢承政,李斌,朱德力. 热力发电. 2018(12)
[5]燃煤电厂选择性催化还原脱硝催化剂砷中毒分析[J]. 姚燕,王乐乐,李乐田,马云龙,刘晓敏,柳晨清. 热力发电. 2018(10)
[6]燃煤电厂SCR脱硝系统尿素热解制氨技术节能改造[J]. 李二欣,王特,韦飞. 广东电力. 2018(03)
[7]燃煤电厂SCR脱硝催化剂磨损诊断及对策研究[J]. 雷嗣远,孔凡海,王乐乐,杨晓宁,杜昌飞. 中国电力. 2018(01)
[8]SCR脱硝催化剂硫酸钙失活及再生试验[J]. 张发捷,孔凡海,卞子君. 热力发电. 2017(06)
[9]超低排放形势下SCR脱硝系统运行存在问题与对策[J]. 王乐乐,孔凡海,何金亮,方朝君,杨恂,雷嗣远,姚燕,杨晓宁. 热力发电. 2016(12)
[10]SCR脱硝系统蜂窝式催化剂性能评估及寿命管理[J]. 姚燕,王丽朋,孔凡海,王乐乐,柳晨清. 热力发电. 2016(11)
本文编号：2987431
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