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燃煤电厂SCR脱硝系统烟气流场分布不均匀性研究及解决方案

2019-07-18 14:52:23 来源:山东工业技术 邱家煜 评论:0 点击:

 

针对600MW燃煤机组超低排放改造后SCR脱硝系统烟气流场分布不均匀影响脱硝的效率,造成喷氨量大,氨逃逸严重,加剧空预器蓄热元件的堵塞,甚至损坏的问题,进行了专业性能测定。通过测量烟气NOx浓度场、速度场和氨逃逸浓度,并对数据进行了分析。分析结果显示,SCR脱硝系统烟气流场分布和速度场不均匀性影响SCR出口NOx均匀性,并对此所引起的问题作出调节和系统改进,以减少氨逃逸浓度和解决烟气流场分布不均匀问题。

我国目前烟气脱硝工艺基本采用选择性催化还原(SCR)方法,该方法是目前最成熟的烟气脱硝技术,它是一种炉后脱硝方法,作为环境保护部氮氧化物防治技术政策中的推荐工艺,其具有脱硝效率高、技术成熟可靠、适用范围广等优点。

目前全国火电机组超低排放改造已进入集中投运期,而大部分机组在原设计上没有预留脱硝装置安装空间,在改造投运后,改造当中隐藏的问题也逐渐显现。SCR烟气脱硝装置普遍存在烟气流场分布不均匀的问题,主要体现在反应器内首层催化剂入口面烟气流场不均匀,造成脱硝率降低、反应器出口氨逃逸量上升,致使下游的空气预热器易出现硫酸铵盐堵塞等现象。

因此以某厂2×600MW机组超低排放改造后SCR脱硝系统存在的烟气流场分布不均匀的问题展开了研究改造和调整试验,以实现改造后SCR烟气脱硝系统烟气流场分布均匀及降低氨逃逸率的目的。

1、设备简介及SCR脱硝反应器性能现状

(1)某厂2×600MW机组锅炉是超临界参数变压直流炉,为东方锅炉厂生产的单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、悬吊结构π型锅炉。为满足新环保标准要求,1、2号机组进行超低排放改造,采用选择性催化还原烟气脱硝(SCR)工艺。

QQ截图20190718090158.jpg

图1 SCR脱硝反应器性能摸底数据取样点图

表1 600MW负荷反应器进、出口NOx测量值(折算6%O2基准)

QQ截图20190718090152.jpg

(2)SCR脱硝反应器进、出口NOx浓度的分布。经过SCR脱硝反应器性能摸底数据表1中数据可知:A、B侧反应器进口烟道的NOx分布比较均匀,而出口的NOx分布非常不均匀,A侧和B侧的相对标准偏差分别高达89.6%和91.3%,脱硝率差距达到12%。反应器出口NOx浓度分布呈靠近炉前区域的NOx浓度较高而炉后区域的NOx浓度极低的规律。

(3)SCR脱硝反应器烟气流场分布。反应器进口烟气流场取样点一处在喷氨格栅前的上升烟道截面,另一处为催化剂前的下降烟道进行了测量。从表2、图2和图3中的数据可知:上升烟道的流速分布十分不均匀,炉前侧流速低,炉后侧流速高,甚至在炉前侧出现了负流速;下降烟道的流速沿炉前向炉后递减,炉前流速较炉后高15%。

 

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