SCR烟气脱硝装置的性能验收及现场优化调整

《火电厂大气污染物排放标准》 《火电厂环境监测技术规范》 《烟气中氨的测量方法》 《烟气中SO3的测量方法》 《烟气中SO2的测量方法》
GB13223-2011 DL/T414-2004 EPA CTM027 ASTM D-3226-73T EPA method 6 标准 GB/T16157-1996
2.8 试验案例——山东临沂电厂1号炉
450 70 400 60 350 300 394 1.92 1.63 1.49 1.26 200 150 100 50 A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 0 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 P1 P2 P3 340MW 350MW 350MW 脱硝效率 280MW 氨耗量 190MW 氨逃逸浓度 133.9 83.8 137.4 137.6 82.1 103.6 83.4 80.5 61 0.5 1.5 380 378 348 342 1.76 2 2.5
平面图
Side View
侧视图
NH3/NOX
0 0.2 3.6 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2 2.2 2.4 2.6 2.8 3 3.2 3.4
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四、SCR系统现场优化及调整
4. 2 SCR喷氨优化调整
测量SCR入口NOx浓度分布 调整喷氨量，控制脱硝效率适中50-60% 测量反应器出口的NOx浓度分布 根据进出口的NOx浓度，计算入口的NH3/NO分布偏差CV 调整AIG阀门，获得更均匀的NH3/NO分布（出口小于 15%）


性能验收试验进行全负荷范围测试，掌握SCR系统的真实 状况，为进一步的整改提供指导和依据，为运行提供指导 意见。
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三、SCR存在的问题及原因分析
3.1 SCR系统运行中的常见问题
脱硝装置运行常见问题 脱硝效率低于设计值，NOx排放浓度超标 氨逃逸浓度偏高——德胜电厂A\B反应器再生对比 CEMS仪表偏差及SCR喷氨无法投入自动运行 SCR催化剂问题
4. 2 SCR喷氨优化调整——案例
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四、SCR系统现场优化及调整
4.3 最大脱硝效率试验

目的：确定当前最大安全喷氨效率，保证氨逃逸浓度不超标，满 足NOx排放，防止过量喷氨，减少对空预器的影响。
方法：


在机组高、中、低三个负荷点下，设定氨氮摩尔比，测试脱 硝效率和氨逃逸浓度，获得各负荷点下的最大脱硝效率，为 运行过程合理控制氨喷射量提供指导。 三个负荷点约需6~9个试验工况，每个工况每台反应器出口 化学吸收法采集6个氨逃逸样品。 通常每年一次。
《燃煤电厂 烟气脱硝装置性能验收试验规范》 DL/T260-2012
《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》 《电站锅炉性能试验规程》 相关供货技术协议、会议纪要等
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GB10184-88
二、SCR系统的性能验收试验
2.3 试验前的准备工作
收集资料
编写试验方案 试验测点准备
仪器以及采样工具的准备
磨损、堵塞、失活、乃至烧损等
空预器堵塞 压差不断增大，引风机出力不足或进入不稳定工作区，直至 被迫停炉
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三、SCR存在的问题及原因分析
3.2 主要原因简析
系统设计方面 催化剂选型、用量不当 ——节距太小、催化剂体积不够 烟气流速设计不合理——加剧磨损或积灰堵塞
四、SCR系统现场优化及调整
4. 1 SCR控制系统优化——采用串级闭环控制
以SCR进口NO为前馈控制，以SCR出口NO作为反馈修正氨气流 量的设定值，并与实测NH3量比较，经PID调整控制喷氨量
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பைடு நூலகம்
四、SCR系统现场优化及调整
4. 1 SCR控制系统优化——国华府谷2*600MW尿素
50
40 30 20 10 0
250
1
82.7
0
入口NOx浓度
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二、SCR系统的性能验收试验
2.8 小结
SCR性能验收试验是整个SCR建设工程的最后验收环节， 应高度重视。 性能验收试验前必须进行AIG系统的优化调整，不仅可以 确保系统在安全和健康的状态下进行性能验收，而且有助 于SCR系统在验收后一段时间内保持良好的运行状态。 性能验收试验可以标定在线仪表（尤其是SCR进出口NOx 在线测量表计）的准确性和代表性，为维护提出要求。
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四、SCR系统现场优化及调整
4. 2 SCR喷氨优化调整
NH3/NO、速度、温度分布不均 ——局部氨逃逸浓度过高，性能偏低，增大空预器堵塞风险
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四、SCR系统现场优化及调整
4. 2 SCR喷氨优化调整
AIG喷氨流量不均——NH3/NO分布
Enlargement
放大
Plan View
2011版《火电厂大气污染物排放标准》发布后，SCR烟气脱硝技术 (或其组合技术)已成为电站煤粉锅炉满足国家NOx排放标准的必然
选择，建成及在建SCR超过600台以上。
已投运的SCR及从160台以上SCR的性能验收试验来看，运行参数 易给运行人员带来一种“矛盾”操作，体现了经验不足，SCR系统 的运行管理问题突出。 当前，国内SCR系统处于“大干快上”阶段，设计、供货、安装、 调试等环节“把关”不够，前期存在的问题将逐渐暴露，对运行提 出了经济、稳定、安全运行的新要求。
350 A侧进口NOx浓 度 A侧出口NOx浓 度 B侧进口NOx浓 度 B侧出口NOx浓 度 A侧尿素耗量 B侧尿素耗量 B侧实时效率 A侧实时效率 50 A侧效率设定 值 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 B侧效率设定 值
300
250
200
150
100
0
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验收试验开始前的条件确认
试验前，应首先对氨气喷射系统（AIG）优化调整，确保反应器出口烟气中
的NOx和氨浓度分布均匀，SCR系统在安全、健康的状态下进行性能验收！
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二、SCR系统的性能验收试验
2.4 试验测点布置
AIG
第一层（备用层）
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第二层
1）原煤取样； 2）炉渣取样；
炉膛
第三层
煤仓
3）压降测量；
3 5
1
给煤机 空气预热器 磨煤机
4）入口烟气取样、 温度测量；
6
5）出口烟气取样、 温度测量；
6）飞灰取样
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二、SCR系统的性能验收试验
2.5 测试项目和方法 1）烟气成分（NO、O2）测量
符合化学发光法原理的烟气成分分析系统，符合中美等国环 保标准； 在SCR反应器进出口烟道同时测量，采用等截面网格法布置。 测试开始前，现场用标准气体对烟气分析仪进行标定，测试 工作结束后，对烟气分析仪进行核查标定，以确保测试结果 的准确性 。
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二、SCR系统的性能验收试验
2.5 测试项目和方法 3）SO2/SO3转化率测量
烟气中SO3浓度低（一般5～10 ppm），采样是难点； 玻璃纤维滤筒法：金属离子干扰测量结果； 螺旋管恒温冷凝法：要求操作规范； 控制冷凝法CCD：两者使用同一套系统测量，可提高测试的 精度，超细高纯石英棉吸附，SO3分离可靠、高效，对操作 人员依赖性相对较低。
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二、SCR系统的性能验收试验
2.5 测试项目和方法 4）SCR系统阻力
反应器入口截面

脱硝系统进出口全压差的测量； 测量结果应进行测量势差修正；
混合罐 测量 仪表 混合罐
反应器出口截面
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二、SCR系统的性能验收试验
2.6 试验工况及要求
在机组高、中、低负荷点下进行。 试验期间尽量燃用设计煤种、不吹灰，避免干扰试验。
增加喷氨量，降低SCR出口NOx到要求水平，进一步调
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整，并保证氨逃逸在要求范围内。
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四、SCR系统现场优化及调整
4. 2 SCR喷氨优化调整
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四、SCR系统现场优化及调整
4. 2 SCR喷氨优化调整——案例
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四、SCR系统现场优化及调整
SCR流场设计不合理——AIG喷氨不均、局部灰量大、流速高
SCR控制逻辑设计不合理 运行管理方面 SCR入口NOx浓度远超设计值、分布不均、喷氨流量控制不当 喷氨控制不当：喷氨过量， SCR入口氨氮摩尔比分布不合理 缺乏恰当的催化剂寿命管理策略
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三、SCR存在的问题及原因分析
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二、SCR系统的性能验收试验
2.5 测试项目和方法 2）氨逃逸浓度测量
按照EPA CTM027标准 ，采用湿化学方法测量反应器出口烟 道断面氨浓度平均值； SCR出口烟气中氨浓度低（一般<3ppm），采样系统是关键： TPRI自主设计的独特采样系统，避免氨在采样管冷凝； 根据烟道断面NO分布情况选取多代表点（一般为6点）测量， 取平均值。
3.3 主要对策
设备改造 SCR流场优化——优化导流板的位置、数量和形状，甚至 AIG SCR现场运行优化及调整 CEMS校对、调节阀、流量计及控制系统优化 喷氨均匀性优化调整试验 最大脱硝效率试验（安全效率） SCR催化剂全寿命管理
催化剂活性检测与评估、失活原因分析
SCR烟气脱硝装置性能验收及现场优化调整
苏州华瑞能泰发电技术有限公司 西安热工研究院有限公司苏州分公司 2013年5月
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主要内容
一、国内烟气脱硝投运现状
二、SCR系统的性能验收试验
三、SCR存在的问题及原因
四、SCR系统现场优化及调整
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一、国内烟气脱硝投运现状
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四、SCR系统现场优化及调整
4.3 最大脱硝效率试验——案例（投产初期）
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四、SCR系统现场优化及调整
4.3 最大脱硝效率试验——案例（投产后期）
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Thank you very much for your attention!
谢 谢!
催化剂再生/更换/加装策略制定
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四、SCR系统现场优化及调整
4. 1 SCR控制系统优化
CEMS仪表的校验（断面代表性） 蒸发器温控参数优化
喷氨调节阀的整定
质量流量计的标定 控制策略的优化 稀释风流量优化 吹灰器吹灰频率优化
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二、SCR系统的性能验收试验
2.1 主要验收内容
脱硝效率 氨逃逸浓度 SO2/SO3转换率 系统阻力
性能验收试验是整个脱硝工程的最后验收环节！
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二、SCR系统的性能验收试验
2.2 主要试验标准及依据

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金理鹏，139 1409 6658，jinlipeng@tpri.com.cn
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二、SCR系统的性能验收试验
2.7 数据处理及试验结果修正
SCR系统阻力根据烟气流量修正，修正曲线应在性能试验前由 设备厂家提供，参加试验的各方确认。 全负荷范围，其他测试结果均不修正，据此判断SCR系统的各 项性能，并为运行提供指导意见。
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二、SCR系统的性能验收试验