烟气脱硝装置中,氨的扩散及与烟气的混合均匀程度是影响脱硝效率的关键因素之一,也是各个公司的核心技术所在。目前SCR主要的喷氨混合装置是喷氨格栅
某600MW机组于2013年11月建成SCR脱硝装置,设置2个反应器。每个反应器设置21根喷氨支管,无流量孔板和压差测量管,出口烟道设有14个烟气取样孔。该机组脱硝系统于2015年8月进行喷氨格栅(AIG)优化调整。
喷氨格栅(AIG)优化调整过程
1、确定反应器出口烟气测点位置,A、B反应器出口烟气取样点各7个,总共14个。
2、工况稳定情况下,先用紫外线烟气分析仪测量各测点烟气NOx浓度,记录数据,分析数据;
3、确定NOx浓度值,调节空氨混合气42个进气支管手动球阀,实时测量催化剂底部烟气测点烟气浓度变化,使各个测点NOx浓度达到均衡,记录数据。
4、催化剂底部烟气取样点达到均衡后,烟道出口测点检验NOx分布情况,记录数据。
热态调试前,SCR出口NOx浓度大偏差为61.89%,平均偏差17.96%;
热态调试后,SCR出口NOx浓度大偏差为7.89%,平均偏差3.89 %;
经调试后,改善氨气烟气混合均匀度,提高催化剂利用率,调试前后每千克NOx氨耗量下降36.68%。
通过喷氨格栅(AIG)优化调整,出口NOx分布更均匀,更好的了脱硝效率;同时降低了氨耗量,减少运行成本,也降低了硫酸氢铵(ABS)形成的风险。
基于全区域NH3/NOx等摩尔比理念,并综合考虑该反应器入口的浓度场和速度场状况进行喷氨格栅优化。调整后,在660、500、330MW3种典型工况下,NOx浓度大偏差分别降至5.8、10.3、11.8mg•m-3,NH3逃逸率由调前的4.64μL•L-1分别降至调后的2.67、3.03、2.14μL•L-1。系统总效率基本不变,但效率峰谷差异下降明显。
选择性催化还原技术是当前世界上脱氮主流工艺。火电厂大气污染物排放控制标准GB13223-2011的颁布使国内在短期内大面积投运SCR脱硝系统,相关学者[1-7]在流场、系统模拟方面也做了较多研究;但在运行优化方面前期缺乏积累,逐渐暴露出诸如效率不稳、空气预热器堵塞严重,甚至炉膛负压波动剧烈,不得不停炉吹扫等问题[8-11]。
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