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本期推送《洁净煤技术》2020年第3期“超超临界循环流化床锅炉发电技术”专刊的《涡流混合式SCR脱硝系统喷氨优化调整试验研究》。为帮助读者直观快速了解文章内容,编辑部邀请作者制作了视频摘要,介绍了文章创新点及主要结论。
文献引用格式:
张佳佳,葛铭,胡珺,等.涡流混合式SCR脱硝系统喷氨优化调整试验研究[J].洁净煤技术,2020,26(3):106-113.
ZHANG Jiajia,GE Ming,HU Jun,et al.Experimental study on optimization adjustment of ammonia injection in vortex mixer SCR denitrification system[J].Clean Coal Technology,2020,26(3):106-113.
视频摘要
随着电厂排放政策的日益严格,电站锅炉NOx排放浓度限值降低到50 mg/m3,脱硝系统经济高效运行对于电站锅炉意义重大。选择性催化还原脱硝技术(SCR)是我国电站锅炉应用最广、技术最成熟的技术。目前,根据NH3喷射混合装置可以将SCR系统分为主要的3种结构:涡流静态混合式AIG、线性控制式AIG、分区控制式AIG。而涡流混合式AIG由于喷嘴不易堵塞、反应速度快、成本低等特点得到广泛应用,但也存在混合不均等缺点。
由于煤种变化、燃烧配风方式不同、催化剂失效等原因,SCR脱硝系统出口NOx浓度分布不均,氨逃逸量大,残留的氨与烟气中的SO3反应,生成易腐蚀和堵塞设备的硫酸氢铵。对于脱硝系统,一般从低氮燃烧、催化剂寿命、喷氨控制系统、流场优化、喷氨格栅改造、喷氨手动蝶阀调节等角度进行优化。对于已投运的脱硝系统,主要调整手段为喷氨支管手动蝶阀调节和喷氨控制系统优化。通过“削峰填谷”降低脱硝出口截面NOx浓度的不均匀度是最基础、最直接的降低氨逃逸手段。
本文以调节喷氨支管手动蝶阀为主要手段,对某660 MW机组涡流混合式SCR脱硝系统进行喷氨系统优化,降低了脱硝出口NOx浓度不均匀度和氨逃逸量。同时利用SIS数据分析,总结了涡流混合式脱硝控制系统存在的问题以及应对措施,为SCR脱硝系统可靠高效运行提供保障。
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喷氨优化
脱硝入口设计NOx浓度为300 mg/Nm3。实际运行中,NOx浓度在280~380 mg/Nm3。在任何工况条件下满足脱硝效率达到90%以上,氨的逃逸率控制在3×10-6以内,SO2氧化生成SO3的转化率控制在1%以内。每台锅炉配有2台100%容量的稀释风机,一运一备。氨气/空气混合器出口的氨气浓度不得大于5%(体积比)。
由于环保压力,电厂要求机组实际运行时净烟气NOx排放浓度在10 mg/m3以下。运行一段时间后,除尘器大面积跳机。停机检修发现除尘器电极头附着大量白色的硫酸氢氨,除尘器荷电能力下降导致跳机。综合分析,由于脱硝系统的氨逃逸量大,导致生成了大量的硫酸氢氨。机组排烟温度较高,硫酸氢铵的冷凝推迟至除尘器。