350MW超临界直流锅炉脱硝运行分析及调整.docx

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1、350MW超临界直流锅炉脱硝运行分析及调整摘要NOx是电厂生产过程中的主要污染源之一，本文就大唐林州热电有限责任公司在控制NOx排放 中遇到的问题进行了分析，并结合实际情况提出了相应的调整措施，对燃煤机组脱硝系统的经济运 行和优化调整具有一定的借鉴意义。关键词：NOx；催化剂；烟气温度；运行调整目录摘要1引言11 .设备概述2. SCR技术简介22 .影响脱硝效率的主要因素分析23. 1.氨硝比23.2.反响器入口烟气温度33. 3.入 口 NOx浓度3.脱硝系统运行中的优化调整44.1. 氨硝比的调整44.2. 提高反响器入口烟气温度调整措施44.3. 3.降低入口 NO、浓度调整措施4.优

2、化调整后的结果分析55 . 结语6引言近年来，随着国家电力产业的快速开展，环保事业越来越被重视，国家新公布的环保标准对火 电厂污染物排放限值更加严格，作为NOx主要污染源之一的电厂面临的环保治理和节能减排任务也 更加艰巨。在众多的脱硝技术措施中，作为燃煤电厂环保达标排放的最终手段的烟气脱硝处理技术 主要分为选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR),其中，选择性催化还原法和其他 技术相比，没有副产物，技术成熟，脱硝效率高，运行可靠，便于维护，是工程上应用最多的烟气 脱硝技术。本文以大唐林州热电有限责任公司350MW超临界燃煤机组为例，分析了其在脱硝调整方面遇 到的问题，总结了相

3、应的调整措施，并且在满足脱硝排放标准的同时，降低了液氨的消耗量和氨逃第1页共6页逸率。1 .设备概述大唐林州热电有限责任公司2 X350MW超临界机组的烟气脱硝装置采用选择性催化还原法 (SCR)脱硝系统，采用的脱硝还原剂液氨有效成份为NH3。本SCR系统不设旁路系统，采用双反响 器，声波吹灰，反响器布置在锅炉省煤器和空预器之间。本工程锅炉为塔式炉，采用单反响器形式。SCR反响器设计成烟气竖直向下流动，反响器外型 为矩形立方体，四壁为侧板，并形成壳体，催化剂分3层布置在壳体内。为了使反响器内的烟气均 匀流过催化剂层，在烟气进口处设置了导流板，在催化剂层的上方设整流装置。每台机组的初始 层和第二

4、层和预备层各安装了 6套吹灰器，图1为本工程脱硝系统的布置图。图1 SCR系统布后&宓以侬包2 . SCR技术简介SCR技术是燃煤电厂烟气脱硝的适用方法，其原理是在催化剂作用下，还原剂(由液氨或尿素等 生成的氨气)有选择性地与NOx反响生成无害的N2和H20,从而到达除去NOx的目的。SCR脱硝催 化剂的组成、结构、寿命等直接决定烟气脱硝系统的效率，是SCR脱硝系统中最关键的环节，其费 用约占整个脱硝工程总投资的50%。该技术1978年在日本成功实现工业化应用后，其工艺技术与 催化剂的生产技术一直在不断地进步与完善，形成了蜂窝式和板式两种主流结构与技术，很快被北 美、欧洲及亚洲各国所引进。3

5、.影响脱硝效率的主要因素分析林州热电厂自投运脱硝系统后，一直面临氨硝比和氨逃逸率较高的问题。影响SCR烟气脱硝系 统氨硝比的因素较多，其中主要包括反响器入口温度、脱硝效率、入口 NOx浓度和接触时间等。 3. 1.氨硝比氨硝比是影响脱硝效率最直接的因素，其中入口 NOx随燃料和燃烧工况的变化而变化这就要求第2页共6页作为控制变量的喷氨量随NOx含量的变化而不断调整。6560 _ 1 1 I I07 0.75 08 0J5 0.9 0.9S 1 105 11 1.15 1.2NH3/MOX 比图2脱硝效率随氨氮埒笠优i管;期:以期可由图2可以看出，脱硝效率随NHs/NOx比的增加而增加，但是在N

6、Hb/NOx比增加的同时氨逃 逸率也会增加，过量的NH3会与烟气中的SO3反响生成硫酸氢镂，硫酸氢镂在烟气温度低于150 时，会成为液态，与飞灰外表物质反响后将改变颗粒物的外表形状，最终形成粘性的腐蚀物沾粘在 空预器和除尘滤袋上，造成空预器堵塞和滤袋糊袋，且增大引风机电耗。一般在设计中，nh3/nox 比控制在0.91.05之间比拟合适，实际运行中，氨逃逸率控制在3PpM以内。3. 2.反响器入口烟气温度燃煤电厂脱硝一般在320420范围内进行，催化剂在此温度范围内才具有较高的活性，当负 荷较低时，脱硝反响器进口温度低于320时，会造成脱硝系统效率较低，并且氨气会与烟气中的 三氧化硫反响生成俊

7、盐，引起催化剂毛孔堵塞和磨损，降低催化剂的活性。当烟气温度高于450c 时，催化剂的寿命在较短时间内就会大幅降低，并且造成催化剂烧结且无法恢复。催化制医次/ ,)催化制医次/ ,)10 -I11111200250MX)35040450反响注亶/匕图3傕化剂活性随反响盗装交同两超弱之圆由图3可以看出，当反响温度在200280C时，催化剂活性随反响温度的升高而迅速增加。当温度到达400C时，催化剂活性到达最大值，当温度超过400。后，催化剂活性反而下降。3.3. 入口 NOx浓度第3页共6页脱硝效率和反响器入口 NOx浓度的关系如图4所示，由图可知脱硝效率随入口 NOx浓度的增加 而减小，原因是由

8、于入口 NOx浓度越大那么单位体积的NOx与催化剂和NH3的接触反响面积越小，从而引起脱硝效率下降。50200 250 300 350 400 450 500 5so 600 6506fiSAnNox/mgm3图4脱硝效率随反响区入口只葭浓;益U法迪非习4.脱硝系统运行中的优化调整4.1. 氨硝比的调整由于本脱硝系统刚投运时，喷氨调门经常出现反响缓慢，甚至投自动失灵现象，造成了脱硝效 率较低或者大量NH3浪费的现象。针对以上情况，公司配合相关单位对喷氨调门的控制方式进行了 优化，保证了在保证脱硝效率较高和氨逃逸率不大于3PpM的情况下，尽量减少喷氨量。同时加强 脱硝系统的吹灰，减少SCR反响器

9、的积灰量，提高SCR反响器的脱硝效率。4. 2.提高反响器入口烟气温度调整措施本机组在负荷大于65%的情况下，反响器入口烟气温度完全能够满足催化剂要求的温度，但是 在负荷较低的情况下，反响器入口烟气温度很难到达320C,通过分析和调整试验总结出在负荷较 低的情况下提高反响器入口烟气温度的调整方法：在保证炉内燃烧稳定的前提下，适当提高燃烧器 摆角在77%左右，SOFA摆角在75%左右，尽可能采用上层磨煤机运行，适当增加一次风压以降低 煤粉细度，使火焰中心上移。减少省煤器吹灰次数，降压运行可提高省煤器出口烟气温度，考虑到 对经济运行的影响，除非主、再热器温也较低，一般不采用此调整措施。4. 3.降

10、低入口 NOx浓度调整措施降低过量空气系数，采用束腰型二次风配风方式，使煤粉在缺氧条件下实现分级燃烧。可以降 低燃烧区的温度，可以抑制温度型的氮氧化物。通常应开大AA风风门在55%左右，同时根据负荷及SCR入口 NOx浓度情况确定具体的开度。第4页共6页一般来讲，低负荷开大AA风风门对降低SCR入口 NOx浓度的影响比高负荷时大。在风量允许的范 围内氧量越小那么SCR入口 NOx浓度越低，在保证风机稳定运行的情况下，尽量减少总风量。总风量 一定的情况下，及时关闭备用制粉系统的冷、热一次风调门，调整运行制粉系统合理的一次风量， 尽量增加二次风的比例。图5为本机组在200MW时的二次风配风方式。高

11、位燃烬风参考开度高位燃烬风恭考开度0.00%0 00%0.40%0 40%SOFA也层SOFAH 层SOFAD层CD4I 层27.89%D 层慧科风参考开度CDII二次风参考开度OFAII0F4I 层紧凑燃烬风冬考开度紧凑逖烬风参考开度81 61%100 00%CD4r次风参考开度C层送科风参考开度 BC层三次风恭务版B层送科风参考开度100 00%0 00%30.83%100 00%AB二次风参考开度60.06 %43 40 %40.10 %0 25 %-031 %17.04 %8 51 %15 97 %7.58 %17 20 %L95 %4.88 %18.68 %4 15 %7.78 %0

12、 67 %51.07 %图5 200MW工况下锅炉二次风分配：加石国%谡整5 .优化调整后的结果分析在以上影响脱硝效率的因素分析基础上，通过我厂运行人员的不断摸索和实践，在脱硝调整优 化上总结出了一定的调整措施，并且取得了很好的效果。表1为我厂2号锅炉优化调整前后的脱硝 运行参数。第5页共6页表1优化调整前后的脱石腌行参数（200MW ）工程单位优化前优化后SCR反响器ABAB进口42:浓度mg/Nm3420453302328出口2乂浓度mg/Nm386738065反响器进口温度CC296301315317喷氨量Nm3/h52573237氨逃逸率ppm8 47.622 6 18嚼算粉L脱石皎f

13、率%79 583 873.5一词右疗由表1可以看出，优化调整后进口 NO*浓度减少了 121mg/Nm3左右，反响器进口温度提高了 17.5,虽然脱硝效率有所降低，但是喷氨量共减少了 20Nn?/h左右，由于1吨液氨气化后可以 得到1317 NnP气态氨，全厂1、2号机组每月可减少液氨43.74吨，折合市场价格13万多元，并 且氨逃逸率降低到3PpM以下，在喷氨量减少的同时保证了脱硝催化剂的活性和相关设备的经济运 行。6 .结语综上所述，通过影响脱硝运行因素的分析和相关运行调整措施的实施，我厂在提高反响器入口 温度和降低反响器入口 NOx浓度上取得了一定的效果，同时减少了喷氨量和降低了氨逃逸率。为其 他电厂的脱硝调整提供了参考。由于我厂脱硝装置投入运行实践较短，运行调整经验仍需进一步积累，以便更好的服务于大气 污染治理，到达节能减排的要求。第6页共6页