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SCR脫硝系統(tǒng)噴氨優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)

為了調(diào)高脫硝系統(tǒng)效率，在滿足環(huán)保超低排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，減少噴氨量、降低氨逃逸率、降低空預(yù)器堵塞風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)某電廠超臨界2×700 MW燃煤機(jī)組脫硝系統(tǒng)進(jìn)行噴氨優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)。通過調(diào)整噴氨手動(dòng)門開度，合理調(diào)節(jié)SCR噴氨量，使SCR脫硝系統(tǒng)出口氮氧化物濃度分布的均勻性得到改善，降低了局部氨逃逸峰值，降低了空預(yù)器堵塞的風(fēng)險(xiǎn)。

隨著火電廠最新大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)的頒布及煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃的實(shí)施，燃煤電廠必須更加嚴(yán)格地控制煙氣中NOx的排放量。選擇性催化還原（ SCR）脫硝技術(shù)因脫硝效率高且運(yùn)行穩(wěn)定可靠，而被廣泛應(yīng)用于燃煤電廠。

脫硝效率、噴氨量大小和氨氣逃逸率是衡量 SCR 脫硝系統(tǒng)運(yùn)行是否良好的重要依據(jù)。電廠在實(shí)際運(yùn)行過程中，由于負(fù)荷、鍋爐燃燒工況、煤種、噴氨格柵閥門開度、煙道流場(chǎng)均勻性、吹掃間隔時(shí)間等因素均會(huì)影響 SCR 脫硝效率和氨逃逸率。逃逸氨在空預(yù)器中會(huì)生成黏性的硫酸銨或硫酸氫銨，減小空預(yù)器流通截面，造成空預(yù)器堵灰。空預(yù)器堵灰不僅影響鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。pH做為基本的污水指標(biāo)，勢(shì)必成為供求的熱點(diǎn)，這對(duì)廣大的E-1312 pH電極制造商，比如美國(guó)BroadleyJames來說是個(gè)重大利好。美國(guó)BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極制造商，必將為中國(guó)的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國(guó)BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測(cè)試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)以及污水處理過程。而且顯著降低鍋爐安全性，嚴(yán)重影響脫硝機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

目前燃煤電廠可以選擇新型的 SCR 脫硝系統(tǒng)噴氨格柵類型、布置方式及改造噴氨管 ，調(diào)整噴氨量和噴復(fù)均勻性，改進(jìn)催化劑入口氨氮比，優(yōu)化煙氣導(dǎo)流板布置、煙氣流速的均布性，或研發(fā)與應(yīng)用煙氣脫硝系統(tǒng)自動(dòng)控制技術(shù)。通過提升自控系統(tǒng)穩(wěn)定性和可靠性等措施，可提高 SCR 脫硝系統(tǒng)出口NOx分布均勻性，防止局部氨選逸超標(biāo)，減輕空預(yù)器堵灰、腐蝕、運(yùn)行阻力等問題。

某廠由于投產(chǎn)時(shí)間早，投產(chǎn)時(shí)由于國(guó)家環(huán)保要求不高，脫硝系統(tǒng)按出口氮氧化物排污濃度 200mg/m3設(shè)計(jì)。隨著國(guó)家環(huán)保要求的提升，為滿足發(fā)改能源〔2014〕2093 號(hào)文件《煤電節(jié)能減排升級(jí)與改造行動(dòng)計(jì)劃（2014—2020 年）》的要求，該廠將氮氧化物排放濃度穩(wěn)定的控制到 50 mg/ m3以下，該廠進(jìn)行了 SCR 煙氣脫硝提效改造，主要是加裝 5 號(hào)爐第三層及 6 號(hào)爐第二層催化劑來達(dá)到 NOx濃度超低排放。

通過上述改造措施，能夠?qū)⒌趸餄舛瓤刂频?span> 50 mg/ m3以下，但運(yùn)行過程中存在局部氨逃逸偏大，自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)滿足不了運(yùn)行要求等問題，導(dǎo)致還原劑耗量高、空預(yù)器阻力上升較快等問題。因脫銷系統(tǒng)投產(chǎn)時(shí) SCR 煙氣脫硝系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的線性控制式噴氨格柵技術(shù)。

而目前脫硝系統(tǒng)新型結(jié)構(gòu)改造經(jīng)濟(jì)成本高、周期長(zhǎng)，在現(xiàn)有 SCR 脫硝系統(tǒng)中開展噴氨優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)，是目前提高氨利用率、減少 NOx污染物排放的主要手段，調(diào)節(jié) SCR 脫硝系統(tǒng)噴氨量，改善 SCR 脫硝系統(tǒng)出口 NOx分布均勻性和氨利用率。

1 試驗(yàn)對(duì)象及參數(shù)

該廠 700 MW 超臨界燃煤 5、6 號(hào)機(jī)組的煙氣脫硝系統(tǒng)采用選擇性催化還原法（SCR）脫硝工藝和板式催化劑，催化劑按“2 +1"模式布置，選用、釩化合物作為催化劑，采用液氨制備脫硝還原劑。

SCR 煙氣脫硝系統(tǒng)采用線性控制式噴氨格柵技術(shù)。噴氨格柵中各組噴嘴之間的氣氨噴射具有較強(qiáng)的獨(dú)立性。SCR 脫硝系統(tǒng)入口每側(cè)布置 3 層上下交錯(cuò)的噴氨格柵，21 支控制噴氨量分配的噴氨手動(dòng)門。每個(gè)手動(dòng)門控制3根支管。每組3個(gè)手動(dòng)門分別對(duì)應(yīng)煙道截面前后部分噴氨。

1.1 試驗(yàn)儀器及調(diào)整方法

SCR 脫 硝 系 統(tǒng) 噴 氨 優(yōu) 化 試 驗(yàn) 是 根 據(jù) GB/T16157—1996《 固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定 與氣態(tài)污染物采樣方法》，DL/T 335— 2010《火電廠煙氣脫硝（SCR）裝置運(yùn)行技術(shù)規(guī)范》開展的。

根據(jù)測(cè)定的 SCR 脫硝系統(tǒng)出口 NOx濃度分布情況，調(diào)整手動(dòng)閥門開度，對(duì)應(yīng)調(diào)節(jié)噴氨流量[1]。試驗(yàn)時(shí)要保證煤質(zhì)負(fù)荷及配風(fēng)方式等條件的穩(wěn)定。由于鍋爐爐型、燃燒方式、燃用煤種的限制，目前的設(shè)備狀況決定了該廠 5、6 號(hào)鍋爐爐膛出口氮氧化物已經(jīng)沒有明顯改進(jìn)空間，故在設(shè)備不進(jìn)行改造的情況下無法通過燃燒調(diào)整顯著降低 SCR 入口的 NOx產(chǎn)生濃度。

同時(shí)，由于 5、6 號(hào)鍋爐爐膛較寬，爐膛出口氮氧化物濃度分布均勻性偏差較大。根據(jù)投運(yùn)磨組合方式、機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷、煤質(zhì)等的不同，鍋爐爐膛出口 NOx濃度分布均勻性偏差較大。

目前爐膛出口 NOx濃度大小相差約±50 mg/m3，環(huán)保政策超低排放限制要求煙囪入口 NOx濃度低于 50 mg/m3，為保證 NOx濃度不超標(biāo)，實(shí)際運(yùn)行時(shí)一般都要求控制 NOx濃度低于 40mg/m3，此種情況下，容易出現(xiàn)局部位置的入口 NH3/NOx摩爾比超過 1.0，造成局部氨逃逸過大，進(jìn)而引發(fā)局部氨逃逸過大導(dǎo)致的空預(yù)器阻力快速上升問題[5]。

為此，通過進(jìn)行噴氨調(diào)整試驗(yàn)來評(píng)估現(xiàn)有流場(chǎng)和氨混合系統(tǒng)能夠滿足超低排放需要，并決定是否需要進(jìn)一步改造。