脱硝系统运行喷氨量优化调整

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电站燃煤锅炉SCR烟气脱硝喷氨优化控制分析

电站燃煤锅炉SCR烟气脱硝喷氨优化控制分析

电站燃煤锅炉 SCR烟气脱硝喷氨优化控制分析摘要:污染是一个全球问题,它会导致温室效应,破坏臭氧层和形成酸雨。

我们国家对的排放做出了严格的限制。

另一方面脱硝所用液氨的价格较贵,给对电厂的经济运行带来了挑战。

锅炉脱硝系统的正常运行对于整个发电厂的环保和经济运行都有着非常重要的影响。

本文通过对发电厂脱硝系统运行中存在的问题进行总结与分析,提出了一些有效的优化调整措施,希望在满足严苛环保要求下保持脱硝系统的经济运行。

关键词:脱硝系统;超净排放;精准喷氨引言为达到国家环保超净排放标准的严格要求(30万千瓦及以上公用燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值的环保指标,即在基准氧含量6%条件下,氮氧化物排放浓度分别不高于50毫克/立方米),华能井冈山电厂一期两台30万千瓦燃煤机组采用选择性催化还原(SCR)工艺烟气脱硝系统,锅炉配置2台SCR反应器,采用纯度为99.6%的液氨做为脱硝系统的反应剂。

SCR反应器布置在省煤器与空预器之间的高含尘区域。

脱硝系统在机组并网运行期间保持连续运行,运行人员既要确保脱硝系统出口浓度在标准要求之内,又要满足脱硝系统节约经济运行的要求。

所以要对机组脱硝喷氨进行优化控制,实现精准喷氨,既满足于严苛的环保要求,又能节约液氨消耗的成本,助力我厂实现绿色节能型电厂的建设。

一SCR脱硝系统简介我厂一期锅炉烟气脱硝装置布置在炉外,呈露天布置,采用高粉尘布置的SCR工艺,即将SCR反应器布置在省煤器之后、空预器和电除尘之前。

脱硝系统布置有三台稀释风机,一台运行,两台备用。

氨气与空气混合后被喷入反应器中,与反应器中的氮氧化物发生反应。

烟气中所含的全部飞灰和均通过催化剂反应器,的去除率可达到80%~85%。

每台锅炉配置两台SCR反应器,采用蜂窝式催化剂,按“2+1”模式布置三层催化剂。

SCR的化学反应机理比较复杂,催化剂选择性主要是指在有的条件下被氧化,而不是被氧化,SCR反应是选择性反应生成,而非其他的含氮氧化物。

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策脱硝喷氨自动调整技术是用氨脱硝模拟器作为控制对象,通过调节喷氨量来维持脱硝效果稳定。

然而,在实际应用中,会受到多种因素的影响,从而影响脱硝喷氨自动调整的性能和效果。

本文将讨论这些影响因素,并提出相应的对策。

首先,影响脱硝喷氨自动调整的因素之一是燃煤质量的变化。

燃煤中的硫含量和灰分含量对脱硝效果有直接影响。

一些高硫燃煤会导致一部分氨浪费,并且会在脱硝过程中产生大量的副产物,如氨合成催化剂和液氨。

因此,为了应对燃煤质量的变化,可以采用燃煤质量在线监测系统,及时调整喷氨量和喷氨周期,以确保脱硝效果稳定。

其次,影响脱硝喷氨自动调整的因素之二是氨气供应的稳定性。

脱硝喷氨自动调整系统需要稳定的氨气供应来维持脱硝效果。

然而,氨气供应可能受到氨气压力、氨气纯度等因素的影响。

因此,可以采用氨气质量在线监测系统,及时监测氨气压力和纯度,并通过控制阀门来调整喷氨量,以确保氨气供应的稳定性。

第三,影响脱硝喷氨自动调整的因素之三是废气流量和温度的变化。

燃煤锅炉的运行条件可能会导致废气流量和温度的变化,进而影响脱硝效果。

这是因为脱硝反应是与废气流量和温度相关的。

为了应对废气流量和温度的变化,可以采用废气流量和温度在线监测系统,及时调整喷氨量和喷氨周期,以确保脱硝效果稳定。

第四,影响脱硝喷氨自动调整的因素之四是系统调节参数的选择。

在脱硝喷氨自动调整系统中,有很多可调节的参数,如喷氨量、喷氨周期等。

选择合适的调节参数对于保持脱硝效果的稳定性至关重要。

可以采用模型预测控制(MPC)等先进的控制策略,结合系统的数学模型,通过优化算法来选择最优的调节参数,从而提高脱硝喷氨自动调整的性能和效果。

综上所述,影响脱硝喷氨自动调整的因素包括燃煤质量的变化、氨气供应的稳定性、废气流量和温度的变化以及系统调节参数的选择。

为了应对这些影响因素,可以采用燃煤质量在线监测系统、氨气质量在线监测系统、废气流量和温度在线监测系统以及模型预测控制等措施,从而提高脱硝喷氨自动调整的性能和效果。

例析SCR脱硝系统AIG喷氨优化调整

例析SCR脱硝系统AIG喷氨优化调整

例析SCR脱硝系统AIG喷氨优化调整1河源电厂SCR脱硝系统介绍河源电厂一期工程2×600MW超超临界燃煤机组分别于2008年12月和2009年8月投产,同期配置低氮燃烧器、除尘效率为99.67%的双室四电场静电除尘器和脱硫效率为95%的湿法烟气脱硫装置、各种废水处理装置等环保设施,并于2012、2013年完成两台机组取消脱硫旁路和增设SCR脱硝装置的技术改造。

SCR脱硝系统采用高尘布置,工作温度300℃~420℃,工艺系统按入口NOx 浓度450mg/Nm3、处理100%烟气量、脱硝效率不低于80%、最终NOx排放浓度为90mg/Nm3、氨逃逸浓度不大于3μL/L、及SO2/SO3转化率小于1.0%进行设计。

每台锅炉设两个SCR反应器,不设省煤器调温旁路和反应器旁路。

采用蜂窝式催化剂,按“2+1”模式布置,备用层在最下层。

采用液氨制备脱硝还原剂,两台锅炉脱硝装置共用一个还原剂公用系统。

SCR脱硝系统采用集中控制方式,脱硝反应器区的控制纳入各机组DCS系统,操作员站利用现有机组操作员站,设在机组运行控制室内。

脱硝还原剂储存、制备与供应系统等公用部分的控制作为远程站纳入机组公用DCS系统,氨区就地设置专用的操作员站,就地操作员站具有集控室操作员站的全部功能,且1、2号机组可对还原剂区公用部分进行监视。

SCR脱硝系统采用CFD数值模拟和物理模型试验进行优化设计,将省煤器出口、反应器进口烟道、喷氨格栅、导流叶片、静态混合、整流装置、反应器及空预器入口烟道等作为一个整体,保证脱硝系统各截面的烟气流场分布均匀性。

在消除局部大量积灰的同时,使烟气系统阻力最小,顶层催化剂入口烟气分布满足:速度最大偏差:平均值的±15%温度最大偏差:平均值的±10℃氨氮摩尔比的最大偏差:平均值的±5%烟气入射催化剂角度(与垂直方向的夹角):±10°2氨喷射系统AIG介绍氨喷射系统AIG是SCR脱硝系统的核心部件,其作用是将喷入烟道内的氨-空气混合气与烟气(NOx)均匀混合,满足催化剂入口设计条件,最终达到脱硝性能要求。

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策

直接因素
喷氨量的变化
入口NOx的变化 CEMS的测量
华电环保
间接因素
喷氨量的变化
•氨气压力发生变化 •氨气温度发生变化 •变送器测量出现问题 •调节阀门出现问题
氨气压力下降导致出口NOx迅速上升
调节阀门线性不好,导致喷氨流量变化过大
华电环保
入口NOx的变化
•负荷发生变化 •烟气流量发生变化 •炉膛燃烧情况发生变化(氧量变化)
华电环保
三、应对策略
喷氨量的变化 • 调节器中除了正常的PID参数优化之外还要注意几个 细节:1、出口NOx、入口NOx测点后加入变化速率限 制模块; 2、PID模块加入当CEMS吹扫时自动保持功能; 3、出口NOx的设定值与实际值偏差大切除喷氨 自动的保护值适当放大。 •氨气压力或温度出现异常时,及时从氨区蒸发器系统 分析原因。 •氨气流量测点异常时,在确认流量公式计算无误的前提 下,检查变送器是否存在泄漏或堵塞的情况。 •当供氨调节阀出现抖动、卡塞、死区过大等问题时直接 影响喷氨控制,需要及时处理好阀门的问题。
华电环保
影响脱硝喷氨自动调整的 因素及对策
中国华电工程(集团)有限公司
2014 年 010 月
华电环保
欢迎各位参加本次技术交流! 希望多提宝贵意见!
• • 主讲人:郝 正 华电工程环保分公司调试售后部
华电环保
主要内容:
•脱硝系统中喷氨控制的现状 •影响考核指标——出口NOx的因素 •应对策略
华电环保
入口NOx的变化
负荷变动、烟气量变化、炉膛燃烧变化及入口NOx的变化是 一个系统性的变化,各参数之间都有不同程度的联系,这直接 影响喷氨自动中前馈的设定。从理论上来讲,按以下公式可以 计算出所需喷氨量: G=A × N × 10-6 × α ×0.3695 G:所需的喷氨流量(Nm3/H) A:锅炉干烟气量(Nm3/H) N:反应器入口NOx浓度(mg/Nm3) α:NH3/NOx摩尔比 0.3695为NH3/NOx(分子量比) 但是在实际应用中会发现按计算值去喷氨会存在或大或小的偏差, 我认为这是由于目前各种参数的测量不够准确造成的,以目前的测 量手段无法满足要求。而且不同的锅炉,燃烧情况也不尽相同,当 参数发生变化时对入口NOx的影响也不尽相同因此在喷氨自动中应 该使用怎样的前馈及控制策略,还需要我们进一步摸索及讨论。

脱硝系统喷氨优化调节技术

脱硝系统喷氨优化调节技术

脱硝系统喷氨优化调节技术随着火电厂最新大气污染排放标准的颁布及煤电节能减排升级与改造行动计划的实施,燃煤电厂必须更加严格地控制烟气中NOx的排放量。

选择性催化还原(SCR)脱硝技术因脱硝效率高且运行稳定可靠,而被广泛应用于燃煤电厂。

脱硝效率和氨气逃逸率是衡量SCR脱硝系统运行是否良好的重要依据。

标签:脱硝系统;喷氨优化1 前言SCR脱硝系统是在一定温度范围内,在催化剂的作用下实现还原剂(氨)对烟气NOx的脱除反应,副产物为N2和H2O. SCR脱硝系统中的喷氨格栅可促使氨气和烟气在进入SCR反应器前充分混合。

喷氨不均会降低脱硝性能,喷氨过量时氨逃逸量会增大,形成的硫酸氢氨等物质易造成空气预热器堵塞和冷段腐蚀,喷氨不足时会降低脱硝效率。

2 喷氨格栅对脱硝运行的影响喷氨格栅技术作为目前SCR脱硝喷氨应用最多的技术,其喷氨效果决定了催化剂层氨氮分布情况,直接影响脱硝系统的反应效果。

通常所说的喷氨不均,准确地说,指的是喷氨格栅供氨后烟气中的氨氮摩尔比分配不均,即脱硝系统各反应区域的氨量未按预期的氨氮摩尔比进行分配,而不是喷氨量的分配不均。

只有在烟气流场及NOx浓度场绝对均匀的情况下,才要求喷氨量的均匀分配。

在实际工况下,由于催化剂层各个位置流速不同、NO2浓度不同、催化剂实际性能不同,导致实际需要脱除的NOx量以及处理能力不同,进而实际氨需用量也不尽一致。

脱硝运行中,实际喷氨量与氨需用量的不匹配,是导致局部喷氨过量、氨逃逸高、NOx浓度场不均等问题的主要原因。

喷氨过量造成脱硝效率过高,使得出口NOx浓度出现极低值,同时未能参与反应的氨形成大量氨逃逸,进而引发空预器腐蚀堵塞问题;喷氨不足则导致脱硝效率低,出口NOx浓度偏高,易导致排放浓度超标。

由于脱硝系统对NOx浓度、氨逃逸浓度的监测绝大部分采用单点测量方式,因此在喷氨不均的情况下,极易出现监测数据与实际反应状况不一致的现象,主要体现为脱硝出口与总排口NOx浓度差异大、喷氨量与脱硝效率不匹配、氨逃逸数据低而空预器堵塞严重等情况,严重影响运行人员对脱硝运行状态的判断及调整。

SCR脱硝系统喷氨精细调节技术应用及控制策略研究

SCR脱硝系统喷氨精细调节技术应用及控制策略研究

SCR脱硝系统喷氨精细调节技术应用及控制策略研究摘要:SCR脱硝系统是对烟气中NOx在一定温度范围内与氨脱除反应。

副产物为N2和H2O,SCR脱硝系统中的喷氨在进入SCR反应器之前将氨和烟气完全混合。

喷氨会不均匀地降低脱硝特性,如果注入过喷氨,逃逸量就会增加。

硫酸氢氨等物质的出现堵塞了预热器,导致冷段腐蚀。

喷氨不足降低了脱硝效率,随着燃煤电厂空气污染标准的更新,以及现代节能行动计划的实施,必须更严格地控制烟气中氮氧化物的排放。

催化还原恢复脱硝技术(SCR)通常用于燃煤电厂,因为它高效、可靠且功能强大。

脱硝效率和氨气逃逸的下降是CRR系统正常运行的重要指标。

关键词:脱硝系统;喷氨优化SCR脱硝系统的发展今天更加成熟,在许多情况下,系统的烟气的脱硝率甚至超过90%。

工业经济的迅速发展近年来在一定程度上增加了社会能源消耗。

据不完全统计,我国在国际煤炭类等材料的消费量较高。

煤炭是一种化石燃料,在燃烧时会引起复杂的化学反应,并能提供制造企业所需的能量。

氮氧、硫、颗粒以及粉尘的排放污染了大气。

为控制污染物,生产单位已开始实施和使用SCR脱硝系统,但它是一个多参数控制系统。

对于操作系统,不仅要考虑喷氨量对系统的影响,还要考虑操作系统的稳定性,操作过程中某个系统参数的异常变化可能会影响脱硝。

一、喷氨格栅对脱硝运行的影响喷氨格栅技术决定了SCR脱硝喷氨,直接影响脱硝系统反应。

一般来说,喷氨格栅在将氨后烟气输送络后,但在氨氮摩尔比分布不均后,被认为是不均喷氨。

仅当烟场和NOX浓度场相同时,喷氨量需要均匀分布。

实际情况下,由于催化剂速度、NO2密度不同、催化剂的实际性能不同以及所需氨实际数量不同,要去除脱除的NOx量和处理能力也不同,实际喷氨量与氨不符合,导致喷氨局部过量,氨逃逸高,不均NOx浓度场等。

过高喷氨导致脱硝效率更高、NOX浓度极低的出口,可能导致高氨大量逃逸,造成腐蚀和堵塞问题;喷氨不足导致氮脱硝效率低下、高NOx浓度、超标排放浓度。

燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统存在问题及优化方案

燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统存在问题及优化方案

燃煤电厂脱硝喷氨自动控制系统存在问题及优化方案摘要:随着我国对环境保护政策要求的逐年提高,火电机组排放烟气中的NOx已纳入严格监管,选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction,SCR)的烟气脱硝技术因其具有很高的脱硝率、技术可靠、结构简单等优点已成为燃煤电站锅炉控制 NOx排放的主要选择。

脱硝控制系统的关键参数是喷氨量,喷氨量及其控制方式直接关系到电厂NOx排放浓度、装置的脱硝效率及氨逃逸率等指标。

为了开展燃煤电厂脱硝喷氨控制系统的研究,首先分析了传统脱硝系统控制方式以及存在的问题,接着从流场均匀性、出入口NOx浓度、控制策略等3个角度提出相应的优化方案。

通过研究,以期为当前燃煤电厂SCR脱硝系统控制方法存在的问题提供优化的方向。

关键词:选择性催化还原法;脱硝喷氨优化;控制策略;流场;PID0 引言随着“碳达峰、碳中和”目标的提出,能源绿色转型持续推进,可再生能源装机突破10亿千瓦。

2021年,全国全口径火电装机容量13.0亿千瓦,其中,煤电11.1亿千瓦,同比增长2.8%,占总发电装机容量的比重为46.7%。

当前能源消费结构以煤电为主的传统模式向以新能源为主的模式转型,但仍然以煤电为主。

煤炭在燃烧过程中产生大量的氮氧化物(NOx),NOx的排放给生态环境和人类带来严重的危害,2015年12月,国家发布超低排放改造实施方案,要求全国具备改造条件的燃煤电厂进行超低排放改造,改造后的NOx排放量控制在50mg/Nm3范围内[1-3]。

选择性催化还原烟气脱硝技术因其具有很高的脱硝率、结构简单且氨气逃逸率小等优点已成为燃煤电站锅炉控制 NOx排放的主要选择[1]。

通过SCR脱硝反应机理分析,SCR脱硝效率受烟气流速、催化剂特性、喷氨量等多种因素影响,喷氨量的多少是其重要的影响因素之一,对于控制脱硝反应器出口NOx的浓度至关重要。

SCR烟气脱硝控制系统是控制喷氨量的重要系统,能够保障脱硝系统的安全稳定运行,满足脱硝系统性能指标的重要组成部分[4]。

SCR烟气脱硝喷氨自动控制分析及优化

SCR烟气脱硝喷氨自动控制分析及优化

SCR烟气脱硝喷氨自动控制分析及优化摘要:随着我国环境保护法律、法规和标准的日趋严格及执法力度的加大,电厂先后进行了燃烧器低碳改造和脱硝装置加装。

其中,大型电站主要主要烟气脱硝技术为选择性催化还原法(SCR),通过化学反应降低NOx排放。

本文主要分析了SCR烟气脱硝喷氨自动控制分析及优化策略。

有不对之处,请批评指正。

关键字:SCR;烟气脱硝;自动控制;优化NOx被证明是引起酸雨、诱发光化学烟雾、温室效应及光化学反应主要物质之一。

根据《火电厂大气污染物排放标准》,降低燃煤电站污染物NOx排放浓度限值,提供清洁能源,建设绿色环保电厂已势在必行。

我国目前新建大型火力发电机组大多采用SCR,选择性催化还原法方法,SCR法一般是将氨类等还原剂喷入烟气中,利用催化剂将烟气中的NOx转化为N2和H2O。

为了确保烟气脱硝效率,增强脱硝系统的可靠性、连续性以及经济性,需要配置可靠性较高的自动调节系统。

笔者结合实际经验,探讨了SCR烟气脱硝喷氨自动控制及优化方法。

1 SCR工作原理及流程SCR工艺是在催化剂作用下以液氨为介质,通过化学反应使NOx转化为N2和H2O。

SCR系统一般由液氨存储系统、氨/空气喷射系统及催化反应器系统组。

首先,将液氨槽车内液氨卸入液氨储槽,然后进入氨气蒸发器将液氨加热蒸发成氨气,再经过气液分离器后氨气调压至所需压力进入氨气缓冲罐,送出气化站供后续使用。

氨气进入SCR区后一般分为两路,反应器内烟气浓度等经DCS计算后通过调节阀调节气氨的流量后进入氨/空气混合器使空气和氨气以文丘里管喷射的方式在混合器内进行混合后送至分配总管,由总管通过每个支管的流量调节进入喷氨格栅,继而进入SCR反应器中与NOx进行催化反应。

2 SCR脱硝控制系统特性分析控制系统对象的动态特性取决于结构特性,SCR脱硝控制系统具有其特殊性,从脱硝系统的工艺流程可看到,氨喷射格栅至SCR反应器上游的位置是氨气与烟气的混合区域,虽然已经喷氨,但由于最终过程是一个化学反应,进入反应器催化剂层前,化学反应没有产生,所以调节不会影响到控制对象。

脱硝喷氨自动控制策略分析及优化

脱硝喷氨自动控制策略分析及优化

脱硝喷氨自动控制策略分析及优化摘要:根据我国环保政策的要求,目前烟气脱硝项目已基本覆盖所有燃煤火电机组。

SCR烟气脱硝技术是应用较为广泛的,该方式下喷氨量的控制是影响脱硝效率的关键。

本文针对600MW超临界机组在脱硝系统投运时喷氨自动不能正常投入,无法精确控制脱硝出口NOx排放浓度的问题,分析了喷氨自动控制的影响因素,介绍了控制系统逻辑的优化方案,优化后脱硝喷氨自动调节可以长时间正常投入,出口NOx排放浓度满足了环保达标排放要求。

关键词:脱硝,喷氨自动,SCR,优化1.引言某电厂2×600MW超临界燃煤机组,为满足大气污染物环保排放要求,先后对2台机组实施了脱硝改造,采用选择性催化还原(SCR)法进行脱硝,控制系统采用国电智深的EDPF-NT DCS控制,接入主机的工程系统进行操作和控制。

2台机组脱硝系统在投入运行的过程中,由于脱硝喷氨自动控制逻辑设计的不完善,加之喷氨调节门的性能不足,导致喷氨自动无法正常投入,完全依靠运行人员手动控制,无法精确控制脱硝出口NOx排放浓度,也增大了运行人员的工作强度。

下面对脱硝喷氨自动控制系统存在的问题进行分析并详细介绍了优化方案。

2.初始喷氨自动控制策略某电厂原脱硝喷氨自动控制策略是经典的前馈加串级回路控制,如图1所示。

与单回路比例-积分-微分(PID)相比,串级回路控制相对复杂,由两个控制器串联工作,以主控制器为主导,保证变量稳定为目的,两个控制器协调一致,互相配合。

若干扰来自副环,副控制器首先进行粗调,主控制器再进一步进行细调。

因此控制质量优于简单控制系统。

主调控制回路:主调节回路有两部分组成,一个控制的是脱硝效率,另一个控制的是出口NOx含量。

在操作画面上提供了方式选择供运行人员设置。

但两者逻辑原理是一样的,都是用锅炉的总风量的分段函数作为前馈,对主PID模块计算出的值进行修正后得出氨气需求量,形成供氨流量的设定值。

副调控制回路:根据总风量修正计算得到所需要的氨气流量,其作为副调的给定值与氨气流量测量值的偏差经过副调调节后输出控制指令,控制喷氨流量调节阀开度,改变喷氨量大小,最终将出口NOx质量浓度控制在设定值范围内。

SCR脱硝自动控制智能喷氨优化

SCR脱硝自动控制智能喷氨优化

SCR脱硝自动控制智能喷氨优化随着社会的发展,科学技术的迅猛进步,自动化水平进一步提高,对火电机组的自动化水平也提出了更高的要求,自动控制技术在火电机组中的应用极大的减少了人力资源,降低了劳动者的劳动强度,提高了生产的经济性。

近几年,国家对燃煤电厂烟气排放标准日益趋严,超低排放后的深度减排,使燃煤机组的一些设备不堪重负,脱硝喷氨的自动控制技术有待提高。

本文主要介绍了脱硝自动喷氨的控制技术以及提高喷氨均匀性的改造措施,详细分析了生产过程中自动喷氨控制存在的问题,产生的原因,提出了有效的解决方案,并应用到实践中,取得了良好的效果。

关键字:自动控制喷氨均匀性氨逃逸空预器堵塞1 引言国家环保形式趋于严峻,随着国家大气污染法规标准越来越严格,冀气领办〔2018〕156号《河北省钢铁、焦化、燃煤电厂深度减排攻坚方案》要求:电厂燃煤锅炉(除层燃炉、抛煤机炉外)在基准氧含量6%的条件下,燃煤电厂氮氧化物排放浓度不高于30mg/m3。

目前我公司执行标准为国家发改委、环境保护部、国家能源局联合下发“《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014-2020年)》(发改能源[2014]2093号),明确要求现役30万千瓦及以上公用燃煤发电机组,实施大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%条件下,氮氧化物、二氧化硫、烟尘排放浓度限值分别不高于50mg/m3、35 mg/m3、10 mg/m3)。

随着国家大气环境治理的力度逐步加大,燃煤电厂NOX浓度已降至小时均值不超过30mg/m?,加之国家产业政策的调整各电厂受燃煤成本压力,入厂煤采购形式多样,入炉煤均采用多种煤掺烧入炉,造成锅炉脱硝入口NOX大幅波动,SCR脱硝喷氨自动调节系统普遍存在震荡、延迟大、跟踪慢、过调或欠调等问题,同时由于我公司SCR脱硝喷氨格栅设计不合理,导致SCR脱硝入口NOX 与HN3混合不充分,SCR脱硝出口NOX采用直线型三点取样,使SCR脱硝出口NOX浓度值不具备代表性,导致SCR脱硝喷氨自动控制投入率低、氨逃逸增大、空预器堵塞严重等问题。

深度调峰下脱硝系统喷氨优化试验

深度调峰下脱硝系统喷氨优化试验

深度调峰下脱硝系统喷氨优化试验杨宇【摘要】针对燃煤机组在深度调峰低负荷运行工况下选择性催化还原法(SCR)脱硝装置喷氨量大、不均匀、反应器出口NOx质量浓度分布与DL/T 260-2012《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范》相对标准偏差率(CV)值高等特点.通过对低负荷下SCR脱硝装置的性能进行喷氨优化调整试验,改善其运行状况.经优化调整后,机组在120 MW低负荷下运行时,A侧SCR反应器出口截面NOx质量浓度分布CV值分别由51.7%和28%降低至8.4%、9.8%,平均氨逃逸浓度分别由3.1×10-6和2.1×10-6降为1.8×10-6和0.3×10-6,且SCR反应器出口NOx质量浓度分布均匀性明显改善,局部氨逃逸体积分数峰值明显降低.【期刊名称】《吉林电力》【年(卷),期】2019(047)002【总页数】5页(P52-56)【关键词】脱硝系统;深度调峰;选择性催化还原法;优化调整【作者】杨宇【作者单位】白山热电有限责任公司,吉林白山 134300【正文语种】中文【中图分类】TK223.71;X511近年来,我国风电、光伏发电等清洁能源装机容量迅猛增长[1-2],为了消纳这部分清洁电力,国家能源局出台了一系列相关文件,要求燃煤火电机组作为当前电网调峰的主力军,进一步提高燃煤火电机组的调峰能力和调峰深度,提升我国燃煤火电机组的运行灵活性[3]。

当燃煤火电机组长期参与深度调峰,锅炉处于低负荷下运行时,机组将面临一系列问题[4-5],其中,脱硝系统的安全高效投运是关注的重点之一。

当机组在低负荷下运行时,由于选择性催化还原法(SCR)脱硝装置远远偏离了其设计工况,需要采取宽负荷脱硝技术提升烟温,且低负荷下SCR入口喷氨量一般都偏大,运行成本较高[6]。

对于含硫量较高的机组,低负荷下运行一段时间后,空气预热器被硫酸氢铵严重堵塞[7-8],严重时可能引起炉膛负压的剧烈波动,引发不必要的损失。

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策
1.氨氮浓度波动:脱硝喷氨自动调整的关键指标是氨氮浓度,但由于原料供给的不稳定性,氨氮浓度容易出现波动。

这会导致脱硝系统的调整误差,影响脱硝效果。

针对这个问题,可以增加氨氮浓度监测仪的精度和稳定性,确保准确监测厂内氨氮浓度,并通过自动调整控制阀门和液位控制来平稳供给氨氮。

2.气体温度变化:脱硝过程中,氨气与烟气的混合温度会影响脱硝效果。

而气体温度的变化会导致反应速率的变化,影响脱硝的稳定性。

为了解决这个问题,可以在气体混合段增加温度调节装置,保持稳定的混合温度,并通过温度传感器和控制阀门来实现自动调整。

3.反应时间不足:脱硝喷氨反应时间过短会导致氮氧化物的去除效果不理想。

这可能是由于反应器设计不合理或喷氨量不足造成的。

改进措施可以包括增大反应器容积、调整喷氨位置和增加喷氨量等,以保证充分的反应时间。

4.氨氮供给不足:如果氨氮供给不足,可能导致脱硝效果下降。

这与原料供应不稳定、管道堵塞等问题有关。

为了解决这个问题,可以设置一个氨氮容量的监测和报警装置,及时发现供给不足的情况,并通过增加氨氮供给的管道和增加喷氨设备等来解决。

5.氨氮浓度超标:若氨氮浓度超过规定的排放标准,可能会导致环境污染。

这可能是由于操作不当或氨氮供给过剩导致的。

需要通过对氨氮供给系统进行调整,减少氨氮的喷入量,并加强对脱硝过程的监控和控制,以确保氨氮浓度始终在合理范围内。

综上所述,脱硝喷氨自动调整的因素及对策有很多,需要综合考虑原料供给、温度变化、反应时间等因素,并通过优化设计和增加自动控制系统来确保脱硝效果的稳定和可靠。

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验摘要:SCR脱硝系统是一种常用的尾气处理设备,用于减少燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)。

本文以电厂的SCR脱硝系统为研究对象,通过优化调整喷氨量和喷氨位置,从而提高系统的脱硝效率和降低氨逃逸量。

实验结果表明,适当的喷氨量和喷氨位置可以显著改善SCR脱硝系统的性能。

关键词:SCR脱硝系统,喷氨优化,调整试验1.引言由于燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)对环境和人体健康造成了严重威胁,各国政府对尾气排放的要求越来越严格。

SCR脱硝系统是一种常用的尾气处理设备,可以有效地降低NOx排放。

2.实验方案2.1实验设备本次实验使用了电厂的SCR脱硝系统作为研究对象。

该系统由脱硝反应器、氨水储存罐、氨水泵等组成。

2.2实验目的本次实验的目的是通过优化调整喷氨量和喷氨位置,提高SCR脱硝系统的脱硝效率和降低氨逃逸量。

2.3实验步骤(1)首先,记录系统运行时的氨逃逸量和脱硝效率。

(2)然后,将喷氨量逐渐增加,每次增加10%,记录氨逃逸量和脱硝效率的变化。

(3)接着,将喷氨位置从脱硝反应器底部逐渐移向顶部,每次移动10%,记录氨逃逸量和脱硝效率的变化。

(4)最后,根据实验结果分析,确定最佳的喷氨量和喷氨位置。

3.实验结果与分析通过实验,得到了一系列的数据,并分析了喷氨量和喷氨位置对SCR脱硝系统性能的影响。

3.1喷氨量对系统性能的影响实验结果显示,在一定范围内,增加喷氨量可以提高系统的脱硝效率。

然而,当喷氨量超过一定阈值时,脱硝效率开始下降,而氨逃逸量则显著增加。

这是因为过量的氨会与NOx反应生成氮氧化物,然后逃逸到大气中。

3.2喷氨位置对系统性能的影响实验结果还显示,随着喷氨位置由底部向顶部移动,系统的脱硝效率有所提高,而氨逃逸量有所降低。

这是因为喷氨位置越高,氨与NOx的接触机会越多,反应的效率也会提高。

4.结论通过对SCR脱硝系统喷氨优化调整试验的研究,可以得出以下结论:(1)适当增加喷氨量可以提高系统的脱硝效率,但过量喷氨会导致氨逃逸量的增加。

1000MW燃煤机组喷氨优化调整

1000MW燃煤机组喷氨优化调整

1000MW燃煤机组喷氨优化调整发布时间:2022-11-08T07:26:39.719Z 来源:《福光技术》2022年22期作者:张卿[导读] 国内大部分燃煤电厂采用SCR脱硝技术来控制烟气中氮氧化物(NOx)的排放,然而受机组负荷变动以及制粉系统启停等影响,脱硝系统在运行过程中常面临局部氨逃逸量过大的问题[1]。

中国大唐集团科学技术研究总院有限公司华东电力试验研究院合肥 230088摘要:某1000MW超超临界燃煤机组脱硝系统在运行过程中存在NOX浓度分布不均的现象。

经过喷氨优化调整后,脱硝装置出口NOX 浓度分布趋于均匀,氨逃逸量过大的现象得到改善。

在1000MW负荷时,SCR反应器出口A、B侧NOX浓度的相对标准偏差由42.6%、33.6%下降至13.5%、14.7%,氨逃逸浓度均值也由3.2 uL/L、3.3uL/L下降至1.3 uL/L、1.9 uL/L。

关键词:NOX;氨逃逸;喷氨优化;超超临界The Optimization and Adjustment of Ammonia Injection for 1000 MW Coal-fired Unit Zhang QingChina Datang Corporation Science and Technolgy General Research Insitute Co.LTD East China Electric Power Test & Research Institute,Hefei 230088,China Abstract:There were some problems such as uneven distribution of NOX concentration and large amount of ammonia escape in the operation of a 1000MW ultra supercritical coal-fired unit. After the optimization and adjustment of ammonia injection,the uniformity of NOX concentration at the SCR outlet was improved and the ammonia escape rate was reduced. At 1000 MW load,the relative standard deviation of NOX concentration at outlet A and B of the SCR reactor decreased from 42.6% and 33.6% to 13.5% and 14.7%,the average ammonia escape concentration decreased from 3.2 uL/l,3.3 uL/L to 1.3 uL/l,1.9 uL/L. Key words:NOX;Ammonia escape;The optimization of ammonia injection;ultra Supercritical引言国内大部分燃煤电厂采用SCR脱硝技术来控制烟气中氮氧化物(NOx)的排放,然而受机组负荷变动以及制粉系统启停等影响,脱硝系统在运行过程中常面临局部氨逃逸量过大的问题[1]。

脱硝精准喷氨系统的运行分析及优化

脱硝精准喷氨系统的运行分析及优化

脱硝精准喷氨系统的运行分析及优化发布时间:2021-12-10T03:06:13.281Z 来源:《电力设备》2021年第9期作者:卜钰[导读] 在不远的将来可以预见,氮氧化物的控制要求将实现近零排放:小于10 mg/m3。

(国家能源集团谏壁发电厂江苏镇江 212000)摘要:针对某厂1000MW机组在不同工况下,脱硝精准喷氨系统各分区中有部分分区出口NOx值偏高,造成了精准喷氨系统不均匀度增加,从而直接导致了出口NOx浓度整体偏高,整体喷氨量增大的情况。

该厂引入神经网络自动控制算法系统对精准喷氨系统进行优化,使其满足能够日益严苛的环保标准,本文将针对本次优化改进进行分析及讨论,为发电公司在技术改造中提供参考意见。

关键词:脱硝系统;精准喷氨;神经网络;自动控制逻辑引言当前,氮氧化物是燃煤发电机组污染排放物治理的重点。

对于该问题,我国政府一直以来给予了高度的重视。

历年来,出台了多项关于氮氧化物的环保控制法律法规。

至2018年,部分地方政府出台了“史上最严”的排放标准,氮氧化物的控制要求:小于30 mg/m3以下。

按照国家环保管控力度不断加强的趋势,在不远的将来可以预见,氮氧化物的控制要求将实现近零排放:小于10 mg/m3。

在不同负荷、不同工况下,精准喷氨系统各分区中有部分分区出口NOx值偏高,某些喷氨支管调门已经开足的情况下,该分区NOx浓度依旧偏高,从而直接导致了出口NOx浓度整体偏高,在脱硝自动控制设定值不变的情况下,整体喷氨量增大。

喷氨量过大最终会造成出口残氨量升高,增加预热器堵塞的风险,不利于机组的长周期安全、稳定、高效运行。

1精准喷氨系统的原理某厂1000MW机组利用停运时机,在原改造后的脱硝系统基础上,增设了“精准喷氨”系统。

主要原理为:根据测量脱硝出口不同区域NOx浓度的分布情况,通过不同区域的喷氨支管电动调整门,自动调整相应区域的喷氨量,使得不同区域烟气与喷氨量等比例混合,使得脱硝出口NOx流场更加均匀分布。

脱硝精准喷氨改造施工方案

脱硝精准喷氨改造施工方案

脱硝精准喷氨改造施工方案1. 引言脱硝是指通过技术手段将烟气中的氮氧化物(NOx)转化为无害物质的过程。

喷氨是脱硝的一种常用方法,通过向烟气中喷射氨水,使氨在高温条件下与烟气中的氮氧化物发生反应,生成氮和水。

本文将介绍一种脱硝精准喷氨改造的施工方案。

2. 脱硝精准喷氨改造施工方案概述脱硝精准喷氨改造施工方案旨在提高喷氨脱硝系统的脱硝效率和操作稳定性,降低运行成本。

该方案主要包括以下几个方面:•喷氨系统改造:通过更新喷氨系统的喷氨喷嘴、喷氨管道和喷氨控制装置,提高喷氨系统的喷氨精度和稳定性。

•确定最佳喷氨量:通过脱硝效果实时监测和分析,确定烟气中氮氧化物的浓度,并根据浓度数据调整喷氨量,达到最佳脱硝效果。

•控制氨水浓度:对氨水的浓度进行精确控制,保证喷氨反应的充分进行,避免过量喷氨造成的氨气浪费和环境污染。

•配置监测系统:安装烟气中氮氧化物和氨气浓度的在线监测系统,实时监测脱硝效果和喷氨量,及时调整施工参数。

3. 施工过程3.1 喷氨系统改造在喷氨系统改造中,需要依次进行以下步骤:1.更换喷氨喷嘴:选择高效喷氨喷嘴,通过调整喷氨量和喷射角度,确保氨水均匀喷洒到烟气中,提高喷氨的利用率。

2.更新喷氨管道:重新设计喷氨管道系统,减少管道阻力,提高氨水输送的稳定性和流量控制的精确性。

3.更新喷氨控制装置:安装高精度的喷氨控制装置,根据氮氧化物浓度数据和设定参数,自动调整喷氨量,实现精准喷氨。

3.2 最佳喷氨量确定最佳喷氨量的确定需要以下步骤:1.设置监测装置:安装烟气中氮氧化物和氨气浓度的在线监测装置,实时监测脱硝效果和喷氨量。

2.数据分析:收集和分析监测装置的数据,根据氮氧化物的浓度信息,确定最佳的喷氨量范围。

3.调整喷氨量:根据数据分析结果,调整喷氨系统的参数,确保喷氨量控制在最佳范围内,实现精准脱硝。

3.3 氨水浓度控制控制氨水浓度的步骤如下:1.选择合适的氨水:选用浓度适中的氨水,既可以满足喷氨反应需求,又可以降低运行成本。

火电厂脱硝精准喷氨系统的运行分析及优化

火电厂脱硝精准喷氨系统的运行分析及优化

火电厂脱硝精准喷氨系统的运行分析及优化摘要:在火电厂机组建设中应用脱硫脱硝技术,可以减少生产过程中的大气排放,最大限度地降低对环境的影响,非常符合现代环保节能发展理念,是促进我国持续发展的重要举措。

随着我国高新科技不断飞速发展,使得该项技术得到了显著提升,通过高效利用各种新型环保技术,在提高对机组管控水平的基础上,达到环保节能的目的。

关键词:脱硝系统;精准喷氨;神经网络;自动控制逻辑引言煤炭在中国能源消费中占主导地位,占一次能源的75%。

目前,我国煤炭消费量已达15~19亿吨。

2025年和2030年,我国煤炭消费量预计分别达到23亿吨和30亿吨。

随着经济的发展,社会对电力的需求将不断增加。

煤炭消费量占煤炭消费量的比重将逐步提高。

火电厂排放的烟尘和含硫气体占全国工业排放比重也在快速增长。

目前,除尘脱硫技术相对成熟,但如何以最少的投资控制成本和总量达到环保的目的成为研究热点。

本文以电厂除尘脱硫为例,说明优化分析的重要性和实用性。

下面结合企业对其应用优势进行分析,首先说明其重要性。

1精准喷氨系统简介某火电厂是华东电网的主力电厂之一,其1000MW锅炉的主要设计参数如下:锅炉采用超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉,型号为SG-3040/27.46-M538,单炉膛塔式布置,四角切向燃烧,摆动喷嘴调温,平衡通风,全钢架悬吊结构,露天布置,干式排渣。

该锅炉脱硝装置采用选择性催化还原法(SCR),采用热段/高含尘布置方式,脱硝还原剂采用液氨。

在燃用设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况(BMCR)、处理100%烟气量、脱硝系统入口NOx浓度为300mg/Nm3条件下,脱硝效率不小于80%,脱硝系统出口NOx浓度不大于50mg/Nm(3干基、标态、6%氧),脱硝层数按2+1设置。

通过该锅炉燃烧调整,燃烧生成的NOx一般能够控制在200~300mg/Nm3。

精准喷氨系统主要原理如下:测量脱硝出口不同区域NOx浓度的分布情况,通过不同区域的喷氨支管电动调整门,自动调整相应区域的喷氨量,使得不同区域烟气与喷氨量等比例混合,从而使得脱硝出口NOx流场分布更加均匀。

600MW机组脱硝改造喷氨自动的实现和优化

600MW机组脱硝改造喷氨自动的实现和优化
如下 :
C E MS分析仪 正常工作, 必须定期进行标定 , 标定 时 CE MS输 出 NOx 浓度值将保持不变 , 标定后将恢复实际值, 这时 NOx浓度变化幅 度较大。 4 . 3脱硝喷氨 自动控 制策略的优 化 根 据 以上 分 析 , 我 们 对 原 来 的 自动 控 制 策 在 相 关 方 面 进 行 了 优 化 。 首先 , 考虑 到入 口 NOx变化较大的 问题 , 为 了在入 口 NOx变化时 能 快速提前反应 , 逻辑 中增加 了入 口 NOx的微分前馈补偿, 并在参数上进行 了匹配和 限制 , 效果较 明显 。 其 次, 为了匹配好脱硝效率和 出口 NOx的关系, 增加了动态摩尔 比设 置, 在控 制 策 略 上 增 加 了脱 硝 效 率 自动 方 式 与 出 口 NOx自动 方 式 的切 换 , 在入 口 NOx变 化 较 大 时 , 可 以切 换 到 脱 硝 效 率 自动 方 式 , 设 定 值 为脱 硝 效 率, 出 口 NOx根据入 口 NOx和 脱硝效率 变化 而变化 , 这样, 在入 口 NOx 变化很大时, 能够 良好 的投入 自动 , 将脱硝效率控制在一 定范 围。 而在入 口 Nox相 对稳定 的时候,可 以切换 到出 口 NOx自动 方式 ,通过 调节 出 口 NOx在 一定范围来达到控制脱硝效率 的目的。总之, 动态摩尔 比控制策略 的引入是一种突破 , 在 调节效果上也有 了很大提高 。 针对启停磨时 NOx扰动大 的问题 , 对逻辑也进行 了优化 , 磨煤机 启动 时, 给系统增加一秒脉冲的一定量前馈 , 提前对调 门进行一定 的调节, 一秒 后 恢 复 。 具 体 参 数 在 正 常 运 行 时进 行 了 调 节 , 效 果较 明 显 。
2 、 脱硝情况简 介 某公司烟气脱硝装置采用引进 日本三 菱 MHI 公司的选择性催化还 原 法( S C R) 脱硝技术设计和制造的。S C R 脱硝技术是一个燃烧 后 NOx控制 工艺 , 整 个过程包括将 还原剂氨 ( NH3 ) 喷入燃煤 锅炉产 生的烟气 中 , 含有 氨气 的烟气通过 一个含有专用催 化剂的反应器 , 在催化剂 的作 用下 , 氨气 同 NOx发生分解反应, 转化成氮 ( Nb和水蒸气 ( H o) 。 其主要 反应方程 式

SCR烟气脱硝喷氨自动控制系统优化

SCR烟气脱硝喷氨自动控制系统优化

SCR烟气脱硝喷氨自动控制系统优化摘要:针对某电厂135MW机组在脱硝系统投运时喷氨自动不能正常投入,无法精确控制NOX排放浓度的问题,分析了喷氨自动控制的影响因素,对现有喷氨自动控制系统进行优化。

主要为增加反应器出口和烟囱排口NOX半小时均值,目标值改为烟囱排口NOX,用炉膛出口氧量作为前馈,增加CEMS异常时的确认开关,优化后脱硝喷氨自动控制系统可以长时间正常投入,排口NOX满足了环保达标排放要求。

关键词:烟气自动监控系统(CEMS) 脱硝喷氨 SCR(选择性催化还原法)优化改造半小时均值氧量 NOX (文中出现的均为氧折算后的NOX)0序言某电厂2台135MW机组脱硝改造工程采用SCR(选择性催化还原法)方法,喷氨自动调节系统逻辑为脱硝改造工程总承包公司设计提供,喷氨自动调节系统逻辑纳入DCS控制。

投产后发现烟囱排口NOX易超标,运行人员反映喷氨自动控制系统性能较差,同时难以对反应器出口NOX值进行设定及操作调整,如果设定值较大,将导致喷氨量较小,容易产生排口NOX值超标,如果设定值较小,将导致喷氨量过大,容易引起空预器堵塞和腐蚀、反应器催化剂过早失效及浪费氨气等问题。

经过热工人员的仔细分析研究,陆续对喷氨自动控制系统进行了优化改造,取得了良好的效果。

1初始喷氨自动控制策略原脱硝喷氨自动控制策略是甲、乙侧分别控制的串级回路控制,与单回路比例—积分—微分(PID)相比,串级回路控制相对复杂,该串级控制回路由主调和副调控制回路组成。

主调控制回路根据反应器出口NOX质量浓度与其设定值的偏差经PID调节输出,直接对计算出理论所需的喷氨流量进行修正。

理论所需的喷氨流量则是由送风量所计算出的烟气量乘以反应器入口NOX 质量浓度与出口NOX设定值之差,再乘以二者摩尔比得到氨气需求量。

副调控制回路由主调回路修正后得到的喷氨流量作为副调的给定值,与喷氨流量测量值的偏差经过PID调节后输出自动控制指令,控制喷氨流量调节阀开度,改变喷氨量大小。

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验 (一)

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验 (一)

SCR脱硝系统喷氨优化调整试验 (一)SCR(Selective Catalytic Reduction)脱硝系统是一种常见的烟气脱硝技术。

目前,SCR系统已经广泛应用于电厂、炼油厂、钢铁厂等大型工业企业,并且成为大气污染治理的重要手段之一。

正确的喷氨量对SCR脱硝系统的运行有着至关重要的影响。

因此,优化SCR脱硝喷氨量的调整试验显得尤为重要。

一、实验目的该实验的主要目的是优化SCR脱硝系统的喷氨量,提高脱硝效率和氮氧化物(NOx)去除率。

二、实验原理SCR脱硝系统是一种基于氨水还原NOx的反应原理。

当烟气经过SCR催化剂时,NOx与氨水在催化剂表面上发生还原反应。

在该反应过程中,SCR脱硝系统需要准确的喷氨量来实现NOx的脱除。

三、实验步骤(1) 实验前准备:按照实验方案准备SCR脱硝系统的基本操作条件,包括采集烟气,准确计量氨水喷射量等。

(2) 测量NOx浓度:在不同的喷氨量下,测量烟气中NOx的浓度,以便分析喷氨量对脱硝效率的影响。

(3) 测量二氧化硫(SO2)浓度:在不同的喷氨量下,测量烟气中SO2的浓度,以便评估SCR脱硝系统对SO2的影响。

(4) 发布实验结果:根据测量结果,分析不同喷氨量下的脱硝效果,并发布实验结果。

四、实验结果经过试验,我们可以得出如下实验结果:(1) 喷氨量在一定条件下,随着喷氨量的增加,脱硝效率会逐渐提高,但是当喷氨量过多时,反而会导致脱硝效率下降。

(2) 当喷氨量较多时,SCR脱硝系统会产生一定的二次污染,严重影响环境质量。

因此,必须适当地减少喷氨量。

五、实验结论通过分析SCR脱硝系统喷氨优化调整试验的结果,我们可以得出以下结论:(1) SCR脱硝系统的喷氨量是脱硝效率的关键参数。

合理地优化喷氨量可以提高脱硝效率和NOx去除率。

(2) 在优化喷氨量的同时,必须考虑二次污染问题,适当地减少喷氨量是必要的。

如需长期运行SCR脱硝系统,需要经常调整和维护喷氨系统。

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脱硝系统运行喷氨量优化调整
摘要:本文介绍了上安电厂脱硝系统流程及运行调整情况,针对运行中出现的
问题进行总结,并根据经验提出了优化调整方式策略,对电厂运行具有借鉴意义。

关键词:脱硝;节能;优化调整
0 引言
为了响应国家环保政策要求,上安电厂#1—#6机组相继利用检修机会进行了
脱硝系统改造。

上安电厂SCR 脱硝工艺采用选择性催化还原方法,即在装有催化
剂的反应器里,烟气与喷入的氨在催化剂的作用下发生还原反应,生成无害的氮
气(N2)和水蒸汽(H2O),实现脱除氮氧化合物的目的。

1 系统简介
1.1 系统流程
上安电厂锅炉烟气脱硝技改工程 SCR 脱硝装置,由东方锅炉股份有限公司承接。

本工程 SCR 脱硝装置采用选择性催化还原烟气脱硝技术(简称 SCR)。

本工
程采用液氨来制备脱硝还原剂,氨站系统含液氨储存、制备、供应系统包括液氨
卸料压缩机、储氨罐、液氨蒸发器、液氨泵、氨气缓冲器、氨气稀释槽、废水泵、废水池等。

液氨的供应由液氨槽车运送,利用液氨卸料压缩机将液氨由槽车输入
储氨罐内,储氨罐内的液氨由液氨泵输送到液氨蒸发器内蒸发为氨气,经氨气缓
冲器来控制一定的压力及其流量,然后与稀释空气在混合器中混合均匀,再送达
脱硝反应器。

氨气系统紧急排放的氨气则排入氨气稀释槽中,经水的吸收排入废
水池,再经由废水泵送至废水处理厂处理。

图 1 上安电厂脱硝系统画面
1.2 运行中存在问题
系统投运后,由于环保要求的标准越加严格,加之氨逃逸率高、自动调节品
质差、运行经验欠缺等诸多原因,导致系统氨耗率偏高,造成脱硝喷氨量增加,
且逃逸的部分氨气与烟气中的硫化物反应生成硫酸氢氨,极易造成空预器的堵塞,增加了风机耗电率,给设备的安全运行带了来很大隐患。

为了解决上述问题,对脱硝喷氨量进行优化控制,在保证烟囱入口NOX排放
浓度均小时不超标的前提下,加强运行调整,通过进行喷氨调平优化试验、制定
相应奖惩措施、与检修配合进行控制逻辑优化等相关工作,实现单位发电量下氨
耗率下降的目标,降低脱硝运行成本,提高运行经济性的同时,减缓空预器的堵
塞速率。

1. 3 解决方案
配合检修人员进行相应的NOX消耗量试验;保证NOX相关数据真实可靠;
通过检修人员配合进行相关试验及逻辑上的优化,进行脱硝喷氨调门控制优化,
加强机组运行调整,减少NOX产生量;制定相应奖惩机制,激励运行人员积极调整;完全可以在NOX排放值与氨气消耗量上找到一个合理的平衡点,使氨气消耗量降低,从而解决相关一系列上述问题。

2 技术实施方案
2.1制定脱硝系统运行优化竞赛细则,对单机组氨耗率控制指标排名前三的机组予以奖励,以此激发机组人员运行调整的积极性。

2.2对NOX排放指标的控制标准作出明确规定:根据环保要求#1、2、3、4
机组烟囱入口NOX控制目标值在25~35mg/Nm3之间,#5、6机组烟囱入口NOX
控制目标值在20~30mg/Nm3之间,逃逸率<3ppm;控制烟囱入口NOX浓度小时平均数不超过排放标准要求;正常运行调整期间,如发生NOX排放超标,机组人员必须在记录里详细写明超标原因、超标时段及最高排放值,并对烟囱入口NOX
浓度值长时间低于运行规定值的机组进行考核。

2.3升降负荷期间,磨组及配风操作力求平稳,利用提前降低脱硝出口设定值的方法减少和避免NOX超标排放,必要时切至手动进行干预。

但机组参数稳定后,应及时恢复NOX的设定值,控制喷氨量。

2.4加强脱硝系统的吹灰管理,并做好同工况下参数的对比,如发现系统差压增大,及时安排增加吹灰次数,以防止催化剂堵塞,造成其活性降低,影响脱硝
效果。

2.5控制脱硝反应器入口烟温在最佳运行温度范围内320℃-430℃。

2.6强化脱硝系统缺陷的管理,加强SCR系统入口、出口NOX浓度和氧量、
烟囱入口NOX浓度等影响调节品质及排放参数的监视和判定,若发现装置异常,及时联系检修进行处理。

2.7加强中低负荷下配风的控制与调整,在保证CO含量不大100mg/m3,飞
灰无明显变化的前提下,降低炉膛供风量,尽可能降低炉膛出口NOX的浓度值,以达到进一步降低氨耗率的目的。

2.8在检修热工专业的配合下,在#1—#6机组的DCS画面上,加装了氨气消
耗量等相关测点,运行人员可充分利用DCS画面新增的氨耗量、氨耗率以及烟囱
入口NOX排放浓度均值等监视手段,以此作为运行优化调整的依据。

如在负荷调整或设备异常时导致NOX短时排放超标,机组人员可参考NOX排放浓度均值,
将其后时间段内(1小时)的NOX浓度适当降低,以确保小时均值不超标,减少
超标排放。

2.9加强与检修热工专业的配合,积极推进#1—#6机组的喷氨调平试验,不
断完善热工控制逻辑,确保脱硝系统在高效工况下运行,氨气逃逸率在规定范围内,降低脱硝成本,减缓空预器堵塞。

3 改进后效果
该项目自4月份正式实施以来,取得了很好的效果,氨气的消耗量明显下降,具体数据统计如下:
4-7月份氨耗率统计表
4-7月份空预器差压统计表
由以上数据可以看出,每月的氨气消耗量呈持续降低趋势,节能效果比较显著,空预器的差压也得到有效控制,基本实现了预期目标。

4、经济效益
直接效益:每月减少脱硝耗材约为:(0.684-0.642)(g/kwh)*120000万千
瓦时=50.4吨,按照每吨液氨2500元的价格来计算,每月节约成本约为:2500元/吨*50.4吨=12.6万元,效果显著。

其他价值:用氨量的大幅减少,减缓了空预器的堵塞,5月份以来,空预器
差压得到有效控制(其中#3、4炉空预器利用检修机会进行了冲洗),基本维持
原水平,没有明显发展趋势,为机组的安全经济运行创造了有利条件。

5总结:
本文主要阐述了脱硝系统的流程;讨论了在运行过程中出现的问题,给出了
具体解决的方案;并分析了运行过程中节能目标并提出了经济而有效的调整方法,
对电厂的运行工作具有借鉴意义。

参考文献:
[1] 朱全利,锅炉设备及系统[J].中国电力出版社.2006
[2] 刘慷,肖志均,谭效德,等.选择性催化还原烟气脱硝技术应用[J].中国电力,2009
[3] 郑体宽,热力发电厂.北京:中国电力出版社,2001。

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