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。