SCR脱硝系统中喷氨格栅改造研究

某公司#3炉脱硝喷氨浓度场分布不均,使得流场内分布的氨氮比(NH3/NOx)失衡,脱硝效率下降。现对#3炉脱硝喷氨格栅进行改造,以优化脱硝装置运行效果,增强喷氨均匀性。改造后A、B两侧SCR出口NOx相对标准偏差分别降至24.6%和29.1%,SCR出口NOx均匀增强。850 MW工况下氨逃逸浓度由10.75 ppm降至0.66 ppm,氨逃逸率下降95%。改造前空预器阻力平均在3.5 kPa,最高达到4 kPa;结合空预器蓄热元件改造空预器阻力稳定在1.35 kPa以下,较大程度减轻空预器的堵塞。     

锅炉脱硝喷氨系统均匀性优化研究与应用

为解决某300 MW机组锅炉存在喷氨量大,氨逃逸大造成空预器阻塞导致运行阻力大,SCR出口几个测点氮氧化物浓度不一致,脱硝出口NOx值与烟囱入口NOx值不对应,变负荷时烟囱入口NOx值响应慢导致喷氨无法投自动等问题。为了优化脱硝装置运行效果进行优化改造。综合改造前后各项统计数据分析,脱硝喷氨优化改造后,机组喷氨量至少下降10%,改造效果较好。喷氨量减少,反应效率增加,可以使NH3逃逸降低,进而空预器、布袋除尘器因硫酸氢铵堵塞的问题会有缓解。     

350MW级机组喷氨调门优化治理空预器堵塞方法

350MW级机组大修投运后氨逃逸量大于设计值。与此同时,空预器差压由1.1KPa增大至2KPa,引风机电流增大,影响机组安全稳定运行。脱硝装置出口NOx流场的测试结果表明,该机组SCR出口NOx浓度分布不均匀,局部NOx浓度过低,存在该区域氨量超预期,硫酸氢氨生成量增加,导致空预器冷端堵塞。基于测试结果,经调整喷氨阀门开度试验选用一套可兼顾机组常用负荷的阀门开度方案,使SCR出口各处NOx浓度分布偏差大幅降低,有效避免了氨量过喷现象,同时氨逃逸测量值及DCS显示值明显减小,空预器差压趋于稳定。     

改进型LSTM实现燃煤电厂脱硝预警及优化

燃煤电厂脱硝系统的氨气逃逸是造成空预器堵塞的一个重要原因,传统的脱硝系统自动控制采用单纯的PID控制,抑制氨逃逸的效果不佳。为了降低脱硝系统氨气逃逸率,进而降低空预器堵塞的速率,有必要对火电厂的脱硝系统进行深度优化,思路是利用均值化减少误差的思想构建改进型LSTM(Mean LSTM)模型,来准确预测烟气中的氮氧化物(NO_x)浓度;再通过相似性原理,筛选出历史最优工况,依托Mean LSTM模型,确定各个历史工况喷氨量的权重,通过加权拟合,计算出最优喷氨量,从而实现深度脱硝优化。将Mean LSTM模型与多个常见模型进行仿真对比,结果表明Mean LSTM模型预测准确率最高,平均百分比误差仅有2.3%。由于预测精度高,后续的优化效果也很好,优化后的原烟气NO_x浓度与设定值偏差为3.44%,既能满足电厂的环保需求,又避免了过调,减少了氨逃逸率。     

“W”锅炉超净排放后对脱硝系统新问题及对策

基于某两电厂"W"型锅炉,进行热态喷氨优化调整试验,发现脱硝系统出口氮氧化物浓度场随着磨煤机运行方式的不同而发生改变,造成氨逃逸率较大,加快空预器的堵塞,影响锅炉的出力。针对燃煤机组超净排放脱硝系统产生问题进行总结并提出解决建议。     

非均匀入口条件下SCR脱硝系统流场优化改造技术研究

某发电厂645 MW机组选择性催化还原(SCR)脱硝系统靠近后墙区域喷氨支管磨损严重,管道内积灰较多,喷嘴堵塞,靠近前墙区域的顶层和第二层催化剂也磨损严重,导致脱硝出口NO_x质量浓度分布均匀性变差,局部氨逃逸率升高,空气预热器硫酸氢铵堵塞问题加重。采用计算流体力学(CFD)数值模拟方法,根据实际测量数据获得符合工程实际情况的SCR非均匀入口边界条件,对该机组脱硝系统的流场进行了技术研究,提出了氨喷射系统前置和导流板优化方案,并实施了改造。改造后测试结果表明:脱硝系统流场均匀性得到了很大提高,各负荷下脱硝出口NO_x质量浓度分布变异系数值保持在20%以下,氨逃逸率稳定在1.0～2.0μL/L,无明显喷氨支管和催化剂磨损、空气预热器堵塞等问题,达到了改造的预期目的。     

SCR脱硝优化概述

针对出现问题的SCR脱硝系统,采用SCR脱硝优化技术如:降低进入反应器内的飞灰含量、优化现有SCR脱硝系统流场、优化SCR脱硝喷氨控制系统等,可有效减缓催化剂磨损、堵塞,提升截面流速分布均匀性、氨浓度分布均匀性,降低氨逃逸等目标,最终使SCR脱硝系统节能稳定运行。     

500MW机组脱硝系统喷氨格栅优化设计

合理的喷氨系统可保证烟气中的氮氧化物和脱硝剂氨均匀混合,有利于提高脱硝效率,节约氨耗量;减少催化剂预装量,延长催化剂寿命;保证达标排放,降低硫铵堵塞引发的安全风险;降低投资和运行管理成本。以某500 MW机组SCR系统为研究对象,设计3种不同形式的喷氨格栅进行数值模拟。选择催化剂入口截面速度和氨浓度分布最为均匀的方案,对原喷氨系统进行改造。结果表明:工程改造后,SCR出口NO_x浓度不均匀度由最高57.40%降低到20.20%,氨逃逸由最高24×10~(-6)降低到1×10~(-6),液氨耗量节约10%以上。     

某厂600MW超临界锅炉空预器改造及效果分析

某电厂对600MW超临界直流锅炉空预器进行了换型改造,解决了空预器因新增脱硝改造而出现的较为严重的积灰堵塞和低温段低温腐蚀问题,保障了机组的安全运行。但是改造后空预器的换热效果略有降低。通过对空预器改造前后风烟系统运行参数进行对比分析和简单计算,总结空预器改造对机组运行的影响,以验证空预器改造效果,希望能够为超临界机组空预器的改造提供参考价值,对今后机组运行参数的调整提供一定的帮助。     

基于数值模拟的SCR喷氨优化及反应潜能提升研究

在燃煤电厂机组超低排放改造后,SCR脱硝系统仍存在很多问题,如因空间有限导致的烟道布置不合理,造成脱硝流场、浓度场、氨氮比分布不均匀,氨耗量大,氨逃逸量高等。通过数值模拟计算对非对称布置的烟道进行优化设计,优化后催化剂入口流场相对标准偏差由35%下降为13%;通过冷态、热态喷氨优化调整,浓度场相对标准偏差由54%下降为14%;经效果评估,反应器反应潜能上升约0.8。     

最大限度减小锅炉装设脱硝装置（SCR／SNCR）后对空预器带来的不利影响

在美国和世界其它国家的实际运行经验表明，传统的再生式空预器对硫酸氢铵结垢的反应非常敏感。空预器设计时如不采取适当的措施，装设脱硝装置后带来额外的铵化合物会迫使锅炉机组停运次数增加，因为需要经常对空预器(硫酸氢铵结垢)进行水冲洗。在再生式空预器蓄热元件上的硫酸氢铵的结露点温度范围已经为人们所掌握。为最大限度减小锅炉装设脱硝装置后带来的不利影响，采取改变空预器内部的温度分布和消除结垢敏感区域容易出现的问题等针对措施。这些措施，和脱硝装置控制氨逃逸率的措施一起，可以有效减少空预器需要冲洗的次数。本文同时讨论了变化后系统静压和冷端温度的影响。在方案设计阶段分析和应对这些变化条件对于降低成本至关重要。     

660MW机组脱硝系统性能综合优化分析研究

目前电厂超低排放改造后脱硝系统运行控制难度加大,亟需脱硝系统优化试验进行运行指导,为电厂脱硝系统运行提供技术支持。以某660 MW火力发电厂脱硝系统为例,结合现场试验,考虑更多因素对脱硝系统性能进行了综合优化。分析结果表明:脱硝系统性能评价不仅要考虑脱硝效率,关注NO_x分布的相对标准偏差,调整温度分布均匀,保证了催化剂的使用时间;也需考虑脱硝系统出口氨逃逸浓度,优化喷氨量,以免造成二次污染,降低了空气预热器的换热效率;仍需关注SCR系统阻力,确保烟气有序流动,减少了系统阻力,防止了飞灰堆积;以及SO_2/SO_3转化率等综合指标,建议脱硝系统性能优化应综合考虑各个指标。     

660MW机组SCR喷氨策略的模拟研究

本研究利用Fluent软件耦合详细反应机理的方法建立了某660 MW燃煤机组三维SCR反应器模型。通过模型研究了不同喷氨方式以及催化剂比表面积对脱硝反应的影响,结果表明:对于刚投运的催化剂,脱硝反应主要在第一层催化剂内完成,第二层催化剂主要起到吸收氨逃逸的作用,30区喷氨与10区喷氨获得的脱硝效果相同。当投运一段时间后,首层催化剂发生堵塞磨损等问题,导致脱硝效率降低,出口氨逃逸增大,此时30区喷氨效果略优于10区喷氨。     

超低排放SCR烟气脱硝系统的优化分析

SCR烟气脱硝系统超低排放改造后出现了NH_3/NO_x分布均匀性及喷氨优化调整要求提高的现象。对此,在流场优化的基础上提出了基于氨氮比修正因子的SCR喷氨优化调整方法,采用CFD数值计算对比分析了某300 MW机组优化导流装置前后考核截面速度分布、压差变化以及喷氨优化调整前后的氨氮比分布,最后将计算结果与工业性试验进行了比较。结果表明:通过对导流装置的优化,SCR反应器的流场得到较大改善,可满足超低排放后SCR系统对流场的要求。基于氨氮比修正因子的SCR喷氨优化调整方法解决了仅依靠经验调整反应器出口NO_x浓度场耗时长、效率低、难度大的缺点,优化后的SCR脱硝系统运行指标良好,实现了稳定的超低排放运行。     

空预器差压升高在线处理方法

空预器堵塞是燃煤火力发电厂长期存在的运行隐患,浙能兰溪电厂空预器也存在堵塞差压升高问题,在超低排放改造后,随着脱硝系统的投运,问题更加严重.文中从分析空预器差压升高的原因和NH4 HSO4的物理特性着手,通过温升法将NH4 HSO4气化随烟气带走,并通过提高吹灰蒸汽压力吹灰,从而达到降低空预器差压的目的,解决空预器堵塞...     

9F级燃机余炉SCR脱硝喷氨精细调节技术应用及控制策略分析

以"2+26"城市中某重点城市的9F级燃气机组余热锅炉SCR脱硝装置为研究对象,通过对9F燃机余热锅炉SCR装置喷氨系统精细化升级,采取进口分区精细调节和出口NOx/OJNH3全截面分布测量的方式,同时对控喷氨制策略进行优化,补充常见故障自愈功能和催化剂分区性能在线评估功能,构建了完整的脱硝精准喷氨控制系统.为9F级燃气机组进一步降低NOx排放浓度及排放量提供科学可靠的保障.     

火力发电厂空气预热器堵塞原因分析及应对措施

在脱硝超低排放的大背景下,空预器堵塞问题成为近年来燃煤电厂的一个普遍问题。造成空预器堵塞的主要成分是硫酸氢氨,而硫酸氢氨的生成主要受脱硝系统氨逃逸和SO3含量的影响。生成的硫酸氢铵通过吸附飞灰并在预热器冷端凝结,成为难以清除的垢状物,造成空预器堵塞。严重时,甚至粘附在吸风机叶片和除尘器上,对下游设备造成运行压力,严重影响机组出力。文中从运行与检修维护的角度出发,综合分析火电厂空预器堵塞的各方面原因,并提出若干应对措施,以期能缓解硫酸氢氨造成的预热器及下游设备的堵塞与腐蚀,并提高机组效率,提高机组安全运行的可靠性。     

基于粉管煤粉浓度偏差的锅炉低氮燃烧优化试验研究

为探索燃贫煤锅炉低氮燃烧改造后的优化运行方式,达到降低氮氧化物,降低喷氨量和氨逃逸率,预防空预器发生积灰、堵塞的目的,从双进双出磨煤机粉管浓度和氮氧化物生成机理的角度进行了分析,提出了根据粉管浓度调节燃烧器周界风的运行优化建议。热态试验表明该方案可在低氮燃烧改造的基础上进一步降低约40 mg/m3的NOx排放,可为锅炉低氮燃烧优化提供参考。     

某600MW机组低氮调整与喷氨优化耦合应用

对1台600 MW四角切圆的双炉膛燃煤锅炉进行了低氮燃烧调整和SCR脱硝喷氨优化试验。结果表明:通过对燃尽风、炉膛氧量及喷氨格栅各支管流量分配进行了优化,降低了省煤器出口NO x浓度,提高了SCR脱硝反应器出口NO x与氨逃逸浓度分布的均匀性,可有效地预防和减轻空气预热器的硫酸氢铵堵塞,为实现脱硝超低排放稳定运行提供了技术支持,对同类型锅炉设备的降氮优化调整和改造具有借鉴意义。     

双变截面SCR脱硝系统速度场及浓度场优化研究

针对某电厂1 000 MW塔式锅炉SCR脱硝系统首层催化剂速度场和浓度场相对标准偏差系数较大的问题,建立了其SCR脱硝系统的三维模型,并通过数值模拟研究了该系统双变截面烟道处导流板的布置方式对流场的影响规律。通过比较不同导流板方案下的结果,对其烟道结构进行改造,得到了最佳的导流板布置方式,确定了喷氨格栅的合理尺寸。结果表明:通过分区喷氨的方式将首层催化剂的氨气浓度相对标准偏差系数降至2.32%,保证了催化剂各孔道反应物的均等分布,提高了脱硝效率。