影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策
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SNCR脱硝喷射控制系统在应用中存在的问题与对策摘要结合工程实例,概述了运行的SNCR脱硝工艺和喷射控制系统,针对喷射控制系统在应用中存在的问题进行了分析和解决。
关键词SNCR脱硝;喷射控制系统;喷枪;NOx自动控制1 环保背景按照国家大气污染物防治有关法规和政策要求,国家将在“十二五”期间大力推进氮氧化物污染治理工作,同时将氮氧化物减排列入“十二五”控制目标。
2011年7月,国家环保部发布了新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011),自2014年7月1日现有火电机组都将执行新版氮氧化物排放标准,对重点地区燃煤机组执行大气污染物特别排放标准,不超过100mg/Nm3。
2 SNCR脱硝技术原理和特点选择性非催化还原法(SNCR)脱硝工艺是在不使用催化剂的条件下,将氨水、尿素等还原剂喷入炉膛温度850℃~1100℃区域内,先热分解成NH3,再与NOx进行选择性氧化还原反应,生成无害的氮气和水的一种脱硝方法。
该技术具有投资成本低、占地面积小、系统设施简单、运行经济、施工快捷等特点。
适合中小型燃煤锅炉特别是循环流化床锅炉的改造,可达到50%~70%的脱硝效率,且对锅炉的正常运行影响较小,不需要改变现有锅炉的设备配置。
3 SNCR脱硝工艺运行实例介绍3.1 企业项目改造介绍垦利惠能热有限责任公司共有75t/h循环流化床锅炉三台。
2012年9月先对一台锅炉进行了SNCR脱硝施工改造至12月底工程完成。
经过168小时试运行和阶段运行,脱硝效果良好,由改造前350mg/Nm3左右降到了100mg/Nm3以下,达到了国家环保要求,为山东省首家循环流化床锅炉SNCR脱硝工艺运行的厂家。
到2013年12月底又完成了另两台循环流化床锅炉的SNCR脱硝工艺改造,全部达标运行。
3.2 SNCR脱硝运行实例工艺介绍垦利惠能热电有限责任公司运行的SNCR脱硝工艺,采用的是20%的氨水作为还原剂,用泵输送到炉前的静态混合器中,和除盐水混合稀释成5%左右的氨水溶液(浓度可在5%~20%之间在线调节),然后进入喷枪,以一次风作为喷枪的雾化风源,经过机械雾化后,以雾状喷入锅炉旋风分离器入口内,与烟气中的氮氧化物发生还原反应,生成氮气,去除氮氧化物,以达到脱硝的目的。
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。
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。
SNCR脱硝氨耗量和氨逃逸的影响及对策分析伴随着我国对NOx的排放管控日益严厉,通过高效低氮燃烧技术配合SNCR 技术或SNCR/SCR联合技术进行脱硝已经成为主流。
虽然目前燃煤工业炉窑NOx 的减排效果十分显著,但是过分追求脱硝效率,容易增加氨耗量,进而引发氨逃逸,造成二次污染及腐蚀设备等问题。
1、引言氮氧化物(NOx)是大气的主要污染物之一,它与碳氢化合物在强光作用下会造成光化学污染,排放到大气中的NOx是形成酸雨的主要原因,给生态环境带来严重的危害。
党的十九大指出,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战。
目前国内70%左右的NOx是由煤炭燃烧所产生的,因此作为主要燃煤设备的火电厂和工业炉窑成为控制NOx排放所关注的焦点。
目前,燃煤锅炉主流的NOx控制技术为低氮燃烧技术(LNB)和烟气脱硝技术,其中烟气脱硝技术主要包括选择性非催化还原反应(SNCR)、选择性催化还原反应(SCR)和SNCR/SCR联合脱硝技术。
对于大型燃煤锅炉而言,SCR以其技术成熟及90%以上的脱硝效率,毫无疑问在我国已大规模的推广应用。
伴随着我国对NOx的排放管控日益严厉,中小型燃煤锅炉、循环流化床锅炉、水泥窑炉、陶瓷窑炉、垃圾焚烧炉以及燃气锅炉等工业炉窑作为关键的NOx的排放源之一,针对此类炉窑脱硝的工程应用技术持续发展,通过高效低氮燃烧技术配合SNCR技术或SNCR/SCR联合技术进行脱硝已经成为主流。
虽然目前燃煤工业炉窑NOx的减排效果十分显著,但是过分追求脱硝效率,容易增加氨耗量,进而引发氨逃逸,造成二次污染及腐蚀设备等问题。
2、SNCR脱硝技术简介SNCR脱硝工艺是在不使用催化剂的条件下,将含有氨基的还原剂如液氨、氨水或尿素稀溶液等喷入炉膛温度为850-1100℃的区域,还原剂迅速热分解出NH3,再与烟气中的NOx进行选择性氧化还原反应,生成无害的N2和H2O等气体。
由于整个反应过程中未使用催化剂,因此称之为选择性非催化还原脱硝技术。
SCR脱硝运行维护过程常见问题分析及对策1.稀释风机运行时机稀释风机的基本作用是将制备的氨气稀释后喷入反应器(系时候的氨气浓度远低于爆炸极限,保证安全运行),氨气与氮氧化物反应达到脱出氮氧化物的目的,因此稀释风机运行是喷氨的必备条件。
稀释风机还有一个重要作用是避免锅炉运行过程中,灰尘堵塞喷氨格栅。
因此稀释风机伴随引风机的运行而运行。
大多数电厂在逻辑里没有体现,但在运行规程中应明确规定启动引风机前先启动稀释风机,或启动引风机后及时投运稀释风机,从实际运行的角度都是可行的。
严禁引风机启动后长时间未启动稀释风机,否则会导致喷氨格栅堵塞,喷氨格栅脱硝效率达不到要求,强行提高效率导致大量氨逃逸。
引风机停运后方可停运稀释风机,注意当锅炉停运期间进行启动风机通风,也应启动稀释风机。
2.稀释风机系统故障几种常见问题稀释风系统常见问题是稀释风风量降低,导致该问题主要有如下几种情况:(1)稀释风机入口阀门关小。
稀释风机入口阀的作用是调节稀释风机流量。
当调试结束,该阀门一般不要调整。
不宜根据负荷高低或入口氮氧化物浓度调整风量,该风量应一直保持最大运行风量,当发现稀释风机出口压力降低,风量较小,应检查入口阀门是否有误操作。
(2)稀释风机入口滤网堵塞。
部分稀释风机入口滤网采用毡式滤网,极易堵塞,每周至少清理一次。
很多电厂采用钢丝网式滤网,网孔较大效果较好。
滤网堵塞现象与入口阀门关小一致。
(3)喷氨格栅堵塞。
一般喷氨格栅堵塞都是由于未能及时启动稀释风机造成的,现象是:压力提高,流量降低,一旦堵塞清理不易,如有停机机会应彻底清理检查;如不能停机可采用提高稀释风机压力进行疏通,如果比较严重可采用压缩空气逐一吹扫。
注意喷氨格栅堵塞与氨管路阻火器堵塞判断不一样。
3.声波吹灰器启停及提高吹扫效果机组启动,声波吹灰器应及时启动(其顺控一直投入,定期吹扫),不论脱硝投运与否。
声波吹灰器按组吹扫(同时启动一组同层吹灰器),吹灰器间声波叠加效果更好,(个别电厂厂家强调逐一吹扫,主要考虑气源因素,以厂家和设计为准)。
脱硝喷氨流量波动原因分析及解决措施卢建强【摘要】The outlet gas ammonia of evaporating dish in denitration system , whether its pressure and tem-perature is stable has a great significance to control the ammonia flow and denitration efficiency .In this paper , the ammonia flow control problems and the corresponding countermeasures of Guodian Tongling Power Generation Co ., Ltd.are described in detail , having a certain reference significance for other deni-tration units with the similar problems .%脱硝系统蒸发器出口气氨压力和温度是否稳定,对控制喷氨流量和脱硝效率的意义十分重大。
文章针对国电铜陵电厂在喷氨流量控制方面产生的问题以及相应的对策进行了详细的叙述,对有类似问题的脱硝机组有一定的借鉴意义。
【期刊名称】《安徽电气工程职业技术学院学报》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】3页(P76-78)【关键词】脱硝;蒸发器;压力;温度;喷氨流量;脱硝效率【作者】卢建强【作者单位】国电铜陵发电有限公司,安徽铜陵 244153【正文语种】中文【中图分类】X701.70 引言国电铜陵发电有限公司#2机组是国电集团第一台脱硝机组,也是安徽省第一台脱硝机组。
该机组脱硝系统采取选择性催化还原(SCR)法,设SCR反应器2台,采用含灰布置方式,即脱氮系统布置在锅炉省煤器和空预器之间,选用成都东方凯特瑞环保催化剂有限公司生产的蜂窝式催化剂。
中储式火电机组SCR烟气脱硝喷氨自动控制优化针对某电厂330MW亚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,分析喷氨自动控制的影响因素,对现有喷氨自动控制策略进行优化,优化后脱硝喷氨自动调节可以长时间正常投入满足环保要求。
标签:火电机组;SCR;脱硝自动;串级控制;前馈控制1 背景随着环保形势日益严峻,对电厂的环保要求愈加严格。
根据下发的《DB 13/ 2209—2015燃煤电厂大气污染物排放标准》,要求自2016年1月1日起,现有及新建单台出力65t/h以上燃煤发电锅炉执行烟尘10mg/m3,二氧化硫35mg/m3,氮氧化物50mg/m3超低排放限值。
2 SCR脱硝基本原理SCR(Selective Catalytic Reduction)即为选择性催化还原技术,近几年来发展较快,目前NH3催化还原法是应用得最多的技术。
它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
选择性是指在催化剂的作用和在氧气存在条件下,NH3优先和NOx 发生还原脱除反应,生成氮气和水,而不和烟气中的氧进行氧化反应,其主要反应式为:4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O使用NH3作为还原剂进行脱硝。
若喷氨量超过需求量,则NH3氧化等副反应的反应速率将增大,降低NOx的脱除效率,同时形成有害的副产品,即硫酸铵(NH4)2SO4和硫酸氢铵NH4HSO4,加剧对空气预热器换热元件的堵塞和腐蚀,影响机组安全运行;若喷氨量小于需求量,则反应不充分,造成NOx排放超标。
因此为保证脱硝出口NOx排放浓度满足环保要求,控制氨逃逸率低于3mg/m3,提高脱硝系统喷氨自动控制的品质尤为重要。
3 喷氨自动控制策略目前较经典的脱硝喷氨自动控制策略是串级回路控制:主调回路:根据SCR入口烟气流量、入口NOx浓度、出口NOx目标值以及脱硝反应方程式、催化剂效率便可得到氨气理论需求量,同时根据脱硝出口NOx质量浓度与设定值偏差进行PID调节,最终主调回路输出NH3实际需求量。
锅炉脱硝系统喷氨异常问题分析及处理发表时间:2018-06-04T10:50:34.093Z 来源:《电力设备》2018年第1期作者:张龙[导读] 摘要:2016年12月进入冬季以来,环境温度降低,由于脱硝升级改造后,脱硝系统运行时喷氨量增加,导致2号炉脱硝供氨管道温度降低至零下14℃,喷氨流量计处流量跳变,危及脱硝系统安全稳定运行;锅炉专业对SCR区供氨管道所有保温加厚,法兰重新紧固,保温整改,供氨管道温度依然未提高,经过讨论判断氨气携带有少量液氨导致温度降低,最终在B2路与A3路交叉路口处氨区供氨管道加装辅汽伴热,近期观察2号锅炉供氨管道(大唐彬长发电有限责任公司陕西咸阳 713602)摘要:2016年12月进入冬季以来,环境温度降低,由于脱硝升级改造后,脱硝系统运行时喷氨量增加,导致2号炉脱硝供氨管道温度降低至零下14℃,喷氨流量计处流量跳变,危及脱硝系统安全稳定运行;锅炉专业对SCR区供氨管道所有保温加厚,法兰重新紧固,保温整改,供氨管道温度依然未提高,经过讨论判断氨气携带有少量液氨导致温度降低,最终在B2路与A3路交叉路口处氨区供氨管道加装辅汽伴热,近期观察2号锅炉供氨管道温度回升到4℃左右,流量计未出现跳变问题。
Abstract:since December 2016 to enter the winter,the ambient temperature is reduced,the denitration upgrading,ammonia injection increased denitrification system,resulting in No.2 boiler denitration ammonia supply pipeline temperature to minus 14 DEG C,ammonia injection flow meter flow at jump,and endanger the safe and stable operation of the boiler denitration system;professional SCR all areas for ammonia pipeline insulation thickening,flange fastening,insulation rectification,ammonia supply pipe temperature is still not improved,after discussion with a small amount of liquid ammonia to determine ammonia reducing temperature,finally for ammonia in the intersection area of ammonia B2 road and A3 road pipe installation of auxiliary steam heating,the recent observation of No.2 boiler for ammonia the pipeline temperature rose to 4 degrees Celsius,the flowmeter does not appear jump problem. 1前言彬长公司脱硝系统升级改造以来,在冬季环境温度下降时一直存在喷氨流量计处流量跳变故障。
SCR脱硝系统喷氨优化调整试验为了调高脱硝系统效率,在满足环保超低排放标准的前提下,减少喷氨量、降低氨逃逸率、降低空预器堵塞风险,对某电厂超临界2×700MW燃煤机组脱硝系统进行喷氨优化调整试验。
通过调整喷氨手动门开度,合理调节SCR喷氨量,使SCR脱硝系统出口氮氧化物浓度分布的均匀性得到改善,降低了局部氨逃逸峰值,降低了空预器堵塞的风险。
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NO x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、喷氨量大小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。
电厂在实际运行过程中,由于负荷、锅炉燃烧工况、煤种、喷氨格栅阀门开度、烟道流场均匀性、吹扫间隔时间等因素均会影响SCR脱硝效率和氨逃逸率。
逃逸氨在空预器中会生成黏性的硫酸铵或硫酸氢铵,减小空预器流通截面,造成空预器堵灰。
空预器堵灰不仅影响锅炉运行的经济性而且显著降低锅炉安全性,严重影响脱硝机组的安全稳定运行。
目前燃煤电厂可以选择新型的SCR脱硝系统喷氨格栅类型、布置方式及改造喷氨管,调整喷氨量和喷复均匀性,改进催化剂入口氨氮比,优化烟气导流板布置、烟气流速的均布性,或研发与应用烟气脱硝系统自动控制技术。
通过提升自控系统稳定性和可靠性等措施,可提高SCR脱硝系统出口NO x分布均匀性,防止局部氨选逸超标,减轻空预器堵灰、腐蚀、运行阻力等问题。
某厂由于投产时间早,投产时由于国家环保要求不高,脱硝系统按出口氮氧化物排污浓度200mg/m3设计。
随着国家环保要求的提升,为满足发改能源〔2014〕2093号文件《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的要求,该厂将氮氧化物排放浓度稳定的控制到50mg/m3以下,该厂进行了SCR烟气脱硝提效改造,主要是加装5号炉第三层及6号炉第二层催化剂来达到NO x浓度超低排放。
关于降低SCR系统喷氨量的运行调整措施【摘要】在SCR脱硝系统运行中,氨气的喷入量应根据SCR反应器出口NOx浓度及保证的脱硝效率通过喷氨调节门进行调节,喷氨量少会使脱硝效率过低,过大容易导致氨逃逸率上升造成尾部烟道积灰,影响锅炉安全运行,且经济性降低较多。
本文根据长期运行经验,简单谈谈在保证脱硝效率的基础上,降低喷氨量的措施。
【关键词】SCR脱硝 NOx浓度脱硝效率喷氨量1 SCR系统概述河南华润电力古城有限公司2×320MW机组烟气脱硝工程采用选择性催化还原(SCR)脱硝工艺,每台锅炉配置两个反应器,液氨卸料、储存、蒸发等为公用系统。
脱硝系统在设计工况、入口NOx浓度450mg/Nm³、处理100%烟气量、在布置2层催化剂条件下脱硝装置脱硝效率均不小于80%。
氨逃逸率指SCR反应器出口烟气中氨的浓度(ppm),转换成6%氧量、标态、干基的数值。
我公司要求氨逃逸率小于3ppm。
锅炉SCR入口烟温在320~420℃,维持烟囱出口NOx含量≤90mg/Nm³和氨气含量≤3ppm。
1.1系统工艺流程公用系统制备的氨气输送至炉前,通过混合器与稀释风混合稀释后进入烟道,稀释风通过烟道内的涡流混合器与烟气进行充分、均匀的混合后进入反应器,在催化剂的作用下,氨气与烟气中的NOx反应生成氮气和水从而达到除去氮氧化物的目的。
氨气的喷入量应根据出口浓度及脱硝效率通过喷氨调节门进行调节,喷氨量少会使脱硝效率过低,过大容易导致氨逃逸率上升造成尾部烟道积灰。
脱硝系统的反应器是布置在省煤器与空气预热器之间,锅炉燃烧产生的飞灰将流经反应器。
为防止反应器积灰,每层反应器入口布置有吹灰器,通过吹灰器的定期吹扫来清除催化剂上的积灰。
公用系统氨气的制备过程实际上是液氨的气化过程,液氨存储在液氨储罐中,通过氨站蒸发器的加热器对液氨进行加热;液氨受热蒸发气化成氨气,通过蒸发器后的调节阀可控制缓冲罐内的压力;蒸发器内的压力和温度可通过调节液氨调节门和蒸汽调节门来控制。
自动化应用 2019.28电子乐园316 火电厂SCR 脱硝系统喷氨自动优化焉建东 孙福杰 葛胜玉 徐明军 房高超 华能威海发电有限责任公司, 山东威海 264205摘要:针对680MW 燃煤机组脱硝系统运行中的一些问题,进行控制系统优化后的系统不仅满足环保排放要求,同时其可靠性及经济性得到提高。
本文基于某直流燃煤锅炉的实例详细介绍了火电厂SCR 脱硝系统喷氨自动控制优化调整过程。
通过优化调整,有效降低了喷氨量,提高自动控制水平,调节效果明显。
关键词:脱硝; 控制系统 ; 优化前言某厂#5锅炉为超超临界一次中间再热、变压运行单炉膛燃煤直流炉,采用MPS 中速磨煤机,直吹式制粉系统、CUF 墙式切圆喷燃、平衡通风、露天布置、固态连续排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。
采用以五氧化二钒和二氧化钛为催化剂的SCR烟气脱硝。
SCR脱硝系统投运之后,在实际生产过程中发现较多问题。
本文分为五部分,第一部分介绍了SCR脱硝控制系统现状及主要问题,第二部分针对存在的问题进行了分析,第三部分详细介绍了自动优化过程,第四部分对优化后的成果进行了估算。
一、SCR 脱硝控制系统现状及主要问题从现已投运的SCR 脱硝系统的实际运行情况看,控制效果不理想,甚至喷氨自动控制不能正常投入,严重影响脱硝系统的正常运行。
主要表现为以下方面:1) 无法将机组排放净烟气NOx 控制在理想范围内,不能长时间稳定达到环保要求;2) 在机组升降负荷或制粉系统启动、停止时,机组排放净烟气NOx 大幅度波动。
由于控制不稳定,部分电厂采用增加喷氨量的方式来保证机组排放净烟气NOx 的稳定。
此种方法带来的弊端也很明显:喷氨量增大,增加了生产成本且造成NH3的二次污染。
据调查【1】,我国燃煤电站锅炉的NOx 排放量普遍超标,按照目前的排放控制水平,2020 年中国NOX 排放量将达到2900万吨左右,电力行业排放量约占1/2。
过量排放到大气中的氮氧化物对酸雨和光化学烟雾的形成,以及地球臭氧层的破坏有直接的影响。
崇信电厂SCR烟气脱硝喷氨自动控制策略及优化方案发表时间:2018-04-02T14:41:09.187Z 来源:《防护工程》2017年第34期作者:张宾[导读] 中国水电崇信发电有限责任公司为2×660MW超临界机组,锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的HG-2145/25.4-YM12型直流锅炉。
甘肃能源崇信发电有限责任公司 744200摘要:本文详细阐述了目前国内电厂脱硝系统普遍使用的氨气流量控制策略及其优缺点,根据崇信发电公司2×660MW超临界机组在脱硝系统投运时氨气流量控制策略所遇到的问题,进行了全面的优化改造,提高脱硝系统自动的投入率及控制准确度。
关键词:喷氨自动控制策略优化改造0引言中国水电崇信发电有限责任公司为2×660MW超临界机组,锅炉采用哈尔滨锅炉厂生产的HG-2145/25.4-YM12型直流锅炉,此锅炉配备了30只低NOX轴向旋流燃烧器采用前后墙布置、对冲燃烧,6台ZGM-113G型中速磨煤机配正压直吹制粉系统。
为了确保完成国家“十二五”期间氮氧化物减排任务,按照甘肃省环保厅的要求,崇信发电公司1、2号机组分别于2013年7月与9月完成了对锅炉尾部烟道脱硝系统的加装。
截止目前,崇信电厂两台机组脱硝系统已经成功投运。
在投入运行的过程中,由于现场设备及原脱硝喷氨自动设计上存在的不足,导致氨气流量自动控制经常失调,系统过度或过少喷氨,脱硝系统经常被迫退出自动。
面对这一难题,崇信公司技术人员对脱硝系统喷氨自动控制策略进行了优化改造。
现脱硝系统可以长期正常投运,锅炉出口NOX含量控制精度大大提高,脱硝系统自动投入率也大大提高。
1 SCR的基本工作原理SCR(Selective Catalytic Reduction)——选择性催化还原法,SCR脱硝技术是目前国际上应用最为广泛的烟气脱硝技术,它没有副产物,不形成二次污染,装置结构简单,并且脱除效率高(可达90%以上),运行可靠,便于维护等优点。
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。
锅炉烟气脱硝装置喷氨优化调整为了解锅炉脱硝装置运行状态,防止局部过喷或欠喷,对喷氨系统进行优化调整,并控制断面上各点的氨逃逸率偏差、断面氨逃逸率在合理范围内,达到降低喷氨量、提高脱硝系统经济性目的.。
通过调整,使A、B侧出口NOx分布相对均匀,NH3浓度下降,对A、B侧实际脱硝效率及SCR出入口NOx表盘测点也分别进行了修正,并给出了修正系数.。
关键词:氨逃逸;SCR;NOx;喷氨优化一、设备概况某电厂2×600MW锅炉为超临界参数、垂直炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、全钢构架、露天布置的“W”型锅炉,燃煤为普兴矿区的无烟煤,制粉系统采用双进双出钢球磨冷一次风正压直吹系统,每台炉按6台磨煤机配置,每台磨煤机两端各引出2个煤粉管道,对应炉膛前后墙错列布置的24只浓缩型EI-XCL低NOx双调风旋流燃烧器,尾部设置分烟道,采用烟气调节挡板调节再热器出口汽温.。
锅炉脱硝装置采用选择性催化还原(SCR)工艺烟气脱硝系统,脱硝反应器布置在锅炉省煤器和空气预热器之间的高含尘区域,不设置SCR烟气旁路及省煤器旁路,能适应锅炉50~100%ECR运行.。
以液氨作为脱硝还原剂,采用蜂窝式催化剂,按“3+1”模式布置,备用层在最下层,脱硝系统按入口NOx浓度1200mg/m3、处理100%烟气量、脱硝效率不低于85%进行设计.。
脱硝催化剂装置采用截距为8.2mm的蜂窝催化剂,单个反应器内每层布置96个模块,单台机组共用催化剂835.142m3.。
二、试验方法1.喷氨优化调整:在锅炉500MW负荷下,根据SCR反应器出口截面的NOx浓度分布,对反应器入口竖直烟道上的AIG喷氨格栅的手动阀门开度进行多次调节,最大限度提高反应器出口的NOx分布均匀性,然后在300WM时,对SCR入口NOx和出口NOx分布进行校核测试.。
2.试验测点:SCR装置喷氨优化试验需要测试的项目包括:反应器进出口的NO/O2浓度、出口NH3逃逸.。
关于630MW机组SCR脱硝喷氨优化调整的研究【摘要】:今年来,随着SCR脱硝装置成为大型火电机组的必备设备,在使用过程一些问题逐渐显现出来,其中之一就是喷氨不均带来的氨逃逸率局部过高,引起空预器阻塞的问题,这个问题甚至在很多机组造成过机组被迫停运的严重后果。
本文将就该问题的产生和如何解决展开研究,以获得一个良好的解决方案保证设备的稳定运行。
【关键词】:SCR脱硝喷氨氨逃逸空预器堵塞1 前言随着近年来环保部门不断制定更高的排放标准,脱硝系统已经几乎成为所有火电机组的标配,另外由于催化剂工艺技术的不断提高,SCR逐步成为主流脱硝技术。
在实际的使用过程中,很多问题也渐渐暴露出来,如氨气不纯带来的管道腐蚀、吹灰效果差带来的催化剂堵塞和损坏等等,都对设备甚至整个机组的稳定运行带来风险,而本文所讨论的喷氨不均的问题是其中风险最大的,其带来的不良后果,逐渐引起人们的重视。
烟气脱硝SCR装置在设计阶段通常会进行CFD流畅模拟和物理模型试验对烟道的流场进行优化以保证SCR入口截面的烟气流速和NOx分布较为均匀。
但往往由于现场空间限制或安装等因素影响,加上调试阶段对喷氨格栅的优化调整重视不够,实际运行过程中出现SCR出口截面NOx分布偏差大,部分区域氨逃逸超过设计保证值(3µL/L)的现象。
这会影响系统整体的脱硝效果,并会增加空预器的硫酸氢铵腐蚀和堵塞风险,给系统的经济稳定运行带来很大的危害。
因此,十分有必要对SCR装置进行喷氨优化调整,即通过调整SCR入口每根喷氨支管上的手动调阀改变不同位置的喷氨量,从而改善出口NOx 和NH3分布的均匀性,在保证装置脱硝效果的同时, 减少装置的运行成本, 提高装置的可用率。
图一 SCR反应器侧视图某项目公司三期2×630MW机组超临界机组于05、06年相继投产,2012年通过大修技改完成增设脱硝系统改造,该脱硝系统采用SCR技术,反应器按“2+1”模式布置蜂窝式催化剂每层催化剂上方设6只声波吹灰器以保持催化剂表面清洁。