脱硝氨分布均匀性在线监测系统资料教案资料.ppt

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1、脱硝氨分布均匀性在线监测系统资料一、脱硝系统运行分析火电厂进行 SCR 烟气脱硝改造之后，空气预热器阻力增加是不可避免的。此外，由于采用 SCR 技术使空预器运行条件发生变化，增大了空气预热器堵塞的可能性。而在脱硝运行过程中，为满足国家环保部火电厂大气污染物排放标准，电力企业在追求脱硝效率的同时，又艰难的克服着设备高压负载及氨逃逸带来的危害。SCR主要副反应为SO2的氧化反应和NH3与SO3反应生成 NH4HSO4(硫酸氢铵)。SO2+1/2O2 SO3 ；SO3 +NH3+H2O NH4HSO4SO2的氧化反应随着温度的升高而加剧，V2O5 对该反应同样具有催化作用。NH3与SO3的反应随着

2、烟气温度的降低而加剧。1.SCR 脱硝系统对空预器的影响脱硝系统对空预器的影响在 150200 范围内，硫酸氢铵呈现为液态，而这一温度段正好属于空气预热器的中、低温段。硫酸氢铵为粘性物质，会捕捉烟气中的飞灰，阻碍空预器的流通性和换热效率，硫酸氢铵呈中度酸性，加速了散热片腐蚀。空预器堵塞情况新安装空预器 SCR的安装，改变了烟道工艺，影响了烟气的流通性。电厂为克服SCR阻力，普通采取引风机扩容，加大了空气预热器冷热两端差压，增幅约 25%，空气预热器的漏风率随之增加 10%左右。漏风的增加降低了空预器散热性，冷热端温差加大，加剧了空预器低温腐蚀。空预器腐蚀情况2.引起空预器堵塞的主导因素引起空预

3、器堵塞的主导因素 经过分析可得出，致使空预器堵塞的因素很多，有设计原因，也有设备本身无法克服的，但有一点是我们可以控制的，也是空预器堵塞和腐蚀的主导因素，NH4HSO4。我们无法控制SO3的生成，但我们可以控制NH3的产生，通过有效控制NH3 的逃逸量，即可控制NH4HSO4。3.影响氨逃逸的主要因素：影响氨逃逸的主要因素：3.1 流场流速不均一：流场流速不均一：受脱硝系统工艺的条件限制，脱硝反应器存在流速不均现象。根据空气动力学原理，脱硝烟道流速如右图5、图6所示。脱硝烟道流速云图反应器截面流速云图3.2 催化剂堵塞催化剂堵塞催化剂堵塞，减少了NH3、NOX与催化剂接触面积，直接影响催化效率

4、。为满足脱硝效率，势必会加大喷氨量，氨逃逸量自然也会大幅上升。图7、图8 催化剂堵塞情况3.3 催化剂中毒腐蚀催化剂中毒腐蚀催化剂中毒腐蚀后，腐蚀部位催化效率直线降低，甚至丧失催化机能，并且加速NH3、NOX混合气体通过，加大氨逃逸。图8、图9 催化剂中中毒腐蚀情况3.4 氨氮比的控制氨氮比的控制氨氮比(NH3/NOX)指的是脱硝过程中喷入的 NH3和处理的烟气中NOX的摩尔比值。实际在电厂运行过程中,系统自动设置的 NH3/NOX 比是 1。若投入的 NH3量太少,那么NOX 的脱除会不完全,导致出口 NOX 脱除率达不到规定的要求;但投入的NH3量过大的话,多余部分的 NH3将造成氨逃逸量

5、超标。SCR 脱硝过程主反应方程式：4 NH3+4 NO+O2 4 N2+6H2O4 NH3+2 NO2+O2 3 N2+6H2O3.5 催化剂催化性能的不均一催化剂催化性能的不均一主流催化剂成分以V2O5,WO3,TiO2为主。受加工工艺及工程安装的影响，在整个催化剂层高达30-50m2的面上，自身就存在催化性能不均一性。催化性能的不均一性势必引起脱硝效率的不均一性。蜂窝式催化剂波纹式催化剂板式催化剂 综上所述，我们要想在脱硝效率与机组整体负载能力、脱硝成本控制之间找到一个相对准确可靠的平衡点，必须掌握脱硝反应器截面各部位脱硝反应情况。4.氨逃逸在线监测的现状及局限性氨逃逸在线监测的现状及局

6、限性国内电厂SCR多数都已安装氨逃逸在线监测装置，设置的目的是为了检测脱硝系统整体氨逃逸情况。取样位置均选取在脱硝反应器缩节烟道以后，空预器之前，烟气已充分混合的地方。这些装置采用点取样或线取样，监测数据只代表烟气平均氨逃逸浓度，无法体现催化剂截面脱硝反应情况。如果我们能有一套装置，为我们提供反应器截面脱硝反应情况，那么5.解决问题的方法解决问题的方法我们就可以根据催化剂工作情况及烟气流场分布，通过调节入口喷氨手动门，调整反应器中局部喷氨浓度，使用反应器各部位氨氮充分反应，实现脱硝氨分布均匀性，氨逃逸总量最小化。右图为喷氨入口手动门。二、HTB-6800型脱硝氨分布均匀性在线监测系统，指导调控

7、脱硝喷氨均布性的新型在线监测系统。调控脱硝入口喷氨手动门，实现脱硝氨分布相对均匀。HTB-6800型脱硝氨分布均匀性在线监测系统是北京华创泰博节能环保科技研究院在对现役脱硝系统运行现状进行广泛而深入研究的基础上，针对目前电厂普遍存在脱硝系统氨逃逸值虽达标但仍出现空预器严重堵塞的问题研发的新产品。该系统可实时监测反应器下端面氨的分布情况，避免氨局部超标引起空预器堵塞，提高机组运行的经济性和可靠性。2.1 监测系统布局监测系统布局2.2 系统组成系统组成本装置配套三个取样探头；三套伴热系统及切换控制回路；一套装气体分析、校准系统、人机界面、数据处理及存储系统组成。烟气通过取样探杆，经取样探头滤芯过

8、滤，去除烟尘等颗粒，再经伴热管高温伴热送至恒温柜内。工作点样气经高温球阀切换，送至烟气分析室进行浓度分析，再经射流泵将废气排空。全程高温伴热，伴热温度为200。闲置点样气经高温球阀切换，直接经射流泵引流排空，保证管路内样气一直为新鲜实时样气。样气一直处于游动状态还可有效防止烟气滞留，引起结晶结垢堵塞管路。2.3 工作原理工作原理2.4 取样探头取样探头高温采样探头由采样管、探头法兰、取样法兰管、滤芯、反吹气罐、反吹电磁阀、探头保温罩等组成。与脱硝氨分布均匀性在线监测系统主机通过伴热管连接，保证了取样过程中样气的温度始终处于很高的状态(最高可为250)，避免样气中的水冷凝、产生铵盐结晶堵塞过滤器

9、和管道。探头出口连接反吹电磁阀和反吹气罐，电磁阀在系统的控制下，定期发起探头反吹操作。进入反吹状态后，三通球阀关闭，反吹电磁阀间歇性爆破反吹，将附着在探头取样管的粉尘反吹回烟道，避免堵塞。2.5 烟气分析模块烟气分析模块分析模块是整个监测系统的核心组成部分。它由激光发射 气室内部光路经优化设计和精密调试，光程长，抗污染能力强，保证了系统稳定性可靠性。气室外装有多个加热块并由保温棉包裹，内部温度可恒定在200。端，激光接收端和气室组成。系统工作时发射端发出的调制激光经气室内多次反射，被待测气体吸收后进入接收端。接收端的检测信号经由控制电路提取二次谐波后转换为待测气体测量浓度值。2.6 人机界面人

10、机界面系统主界面显示工作测点名称和检测数值，次界面显示6小时内各点历史曲线及当前各点工作状态。交界面10分钟内无操作，自动跳转到主界面。主界面10分钟内无操作，自动关闭显示器，处于后台运行模式。当需要进行参数观察时，轻击显示屏幕，进入主界面。2.7 历史数据查询与提取历史数据查询与提取在主界面或次界面点击主菜单，报表查询档，即可进行历史数据查询和报表查询。报表及历史数据均可生成EXCEL表格，通过主机USB接口，方便历史数据提取拷贝。2.8 脱硝氨分布均匀性在线监测系统的脱硝氨分布均匀性在线监测系统的安装安装均匀性装置取样面应选取在靠近脱硝最下一层催化剂下沿截面。新建机组应在设计时考虑在催化剂

11、下层，锅炉远端，均匀布置3个探头法兰。并在低于法兰面600-1500mm处搭建宽度不低于1300mm的平台，方便进行均匀性在线监测。已建成脱硝系统的电厂，可就地取材，在锅炉远端，选取近催化剂层，安装均匀性监测装置取样探头，使三探头均布于烟道长边。主机外形尺寸：宽深高 1500 mm 500 mm 1600 mm。2.9 系统特点系统特点u灵敏度高、重复性好、响应速度快灵敏度高、重复性好、响应速度快：采用TDLAS技术；u适用性强：适用性强：采用抽取式测量，检测过程不受粉尘、振动、热应变、环境温度等影响；u样气代表性强、稳定性好：样气代表性强、稳定性好：采用200以上全程高温伴热，避免了NH3水

12、溶、结晶损耗，以及铵盐堵塞过滤器、管道、污染气体室等现象；u空间限制小：空间限制小：系统紧凑，气室采用往复回返式长光程，大大减小了仪器的体积；u监测结果对比性强：监测结果对比性强：采用一组分析模块巡回检测多点样气参数，避免了检测环境不同、检测元件不同带来的系统误差；u测点切换响应速度快：测点切换响应速度快：工作点与闲置点探头同步取样，工作点样气进入气室分析，闲置点样气做抛弃处理，保证各管路内样气与工况同步，时刻为新鲜实时样气。2.10 日常巡视及日常维护日常巡视及日常维护u每天进行一次现场设备巡视工作，查看设备有无报警等异常情况。u每周提取一次历史数据，并打印报表。u每月进行一次系统检查。查看

13、气室负压、压缩空气压力、预处理系统温度控制、测点切换工作情况等参数是否异常，有异常及时处理。u每两个月整理一次数据报表，调取历史曲线分析反应器截面各区域工作效率变化趋势。u每三个月检测一次探头滤芯及二级过滤器滤芯，有积灰及时清理或更换滤芯。2.11 国内外技术对比国内外技术对比脱硝氨分布均匀性在线监测技术在国内还是空白，在国际上，只有韩国国家机器研发的一款Airwell+7型气体分析系统推出。该设备一经推出，即荣获“U.S.A.Gases&Instrumentation 2014 golde gas awards(美国气体分析仪表金奖)”。但该系统只做纯净样气分析，没有烟气采样及预处理系统。需要用户自己搭建烟气采样及预处理系统。无法直接投入现场使用。谢谢 谢！谢！联系人：李鑫宇 联系方式：18612696021此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢