降低 660MW 电站锅炉脱硝 SCR 喷氨量的优化措施 发表时间：2020-08-20T05:22:36.274Z 来源：《福光技术》2020年7期作者：范道鹏
[导读] 对某 660MW 机组 SCR 脱硝系统采取运行优化措施，通过长周期统计 SCR 反应器入口氮氧化物浓度和 SCR 喷氨量数值变化，对机组在快速减负荷及低负荷稳燃过程采取运行优化措施，调整后SCR 反应器入口氮氧化物浓度和SCR 喷氨量分别下降18% 和22%，喷氨量降低明显，经济性及安全性显著。 范道鹏
浙江浙能乐清发电有限责任公司 325609
摘要：对某 660MW 机组 SCR 脱硝系统采取运行优化措施，通过长周期统计 SCR 反应器入口氮氧化物浓度和 SCR 喷氨量数值变化，对机组在快速减负荷及低负荷稳燃过程采取运行优化措施，调整后SCR 反应器入口氮氧化物浓度和SCR 喷氨量分别下降18% 和22%，喷氨量降低明显，经济性及安全性显著。
关键词：SCR 反应器；NOx 含量；喷氨量；优化措施
引言
根据《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）要求 [1]， 300MW 及以上燃煤发电机组烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放质量浓度分别不高于 10mg/m3、35 mg/m3、 50mg/m3。近年来，火电产能过剩机组利用小时数逐年下降，大型火力发电机组也需要承担更多的电网调峰任务，同时机组处在深度调峰的时间延长，大型电站锅炉面临着脱硝 SCR 催化剂寿命降低，氨气逃逸造成空预器及尾部烟道堵塞，脱硝成本增加等一系列问题[2]。
因此，特别是在机组在高负荷连续减负荷或长时间低负荷稳燃状态，需要分析和总结一套运行调整措施，以降低脱硝 SCR 反应器的喷氨用量和氨逃逸量，从而提高脱硝系统运行的经济性、稳定性和安全性 [3]。本文以浙江地区某 660MW 机组为例，通过统计 SCR 反应器A、B 侧喷氨流量、氨逃逸量等参数，观察采取运行措施调整前后各参数的变化，以达到降低 660MW 电站锅炉脱硝 SCR 喷氨量的目的。 1锅炉及脱硝系统概况
浙江地区某电厂二期工程 #4 机组由上海锅炉厂有限公司采用Alstom-Power Inc.,USA 公司的技术生产，容量为 660MW 超超临界参数变压运行直流炉。锅炉采用低 NOx 同轴燃烧器（LNCFS），选择性催化还原法（SCR）脱硝装置，脱硝反应器布置于锅炉省煤器和空预器之间。每台锅炉的 SCR 脱硝装置设有 A 侧、B 侧 2 个反应器，每个反应器的喷氨量由一个蝶阀控制，来自氨区的氨气在混合器中与稀释空气混合成混合气体后经喷氨格栅喷入 SCR 进口烟道，在催化剂作用下完成脱硝反应。
2运行优化措施
机组在快速减负荷及低负荷稳燃过程中易出现NOx 排放超标，喷氨量大、氨逃逸量大、空预器阻力升高等问题，为解决该问题，对机组快速减负荷及低负荷稳燃时进行优化调整，关键是解决 SCR 反应器入口的 NOx 含量高的问题。
2.1调整 SOFA 风风门开度
运行中将 C/D/E 层 SOFA 风开度比例设定为 35%/15%/5%，从而改变二次风在炉膛内的配风，使煤粉在炉膛火焰中心区域缺氧燃烧，在火焰上方富氧燃烧，达到减少 NOx 的产生。
2.2机组连续减负荷时氧量偏置设定为-1
机组连续减负荷过程，机组协调逻辑先减煤再减风，风量的降低是一个比较缓慢的过程，所以连续减负荷容易造成长时间富氧燃烧，不利于抑制炉膛内 NOx 的产生，在机组连续减负荷时将氧量偏置设定值修改为-1。
2.3连续减负荷低于 450MW 停运第 5 台磨煤机
机组在连续减负荷期间，应合理的选择磨煤机停运的负荷点，过早停运第 5 套制粉系统不利于机组的
安全运行，负荷低于 450MW 后停运磨煤机，连续减负荷的风量过大再叠加磨煤机停运的吹扫过程，将急剧的增加 SCR 入口的 NOx 含量。
2.4低负荷稳燃时上层给煤机停用
负荷低于 300MW 且较长时间维持该状态下，#4 机组若保持 4 台制粉系统运行时，由于总煤量低分配到 4 台给煤机煤量也较低，尤其是当掺烧每种本身发热量高时，每台给煤机的煤量将小于 25t/h。若将最上层给煤机停运只保持磨煤机运行，该磨煤机一次风门适当关小后， SCR 入口的 NOx 值将下降很多。
3参数统计方法与结果检查
3.1参数统计方法
为了客观准确的判断采用上述优化措施后，对 SCR 脱硝喷氨量降低情况做出如实反映。对SCR 入口NOx 及进入反应器A、 B 侧喷氨总量进行长周期记录，以四个月为单位进行前后变化对比。此次研究分别统计了采取该套措施前 2019 年 1 月～ 2019 年 4 月和采取该套措施后 2019 年 9 月～ 2019 年 12 月，#4 机组 SCR 入口 NOx 及进入反应器 A、B 侧喷氨总量的日均值。
3.2结果检查
采取优化措施前后对比
图 1 2019 年 1 月～ 4 月、2019 年 9 月～ 12 月#4 机组 SCR 折线图
4结论及建议
（1）经过运行优化调整，确实减小了 SCR 脱硝系统反应器进口氮氧化物的浓度，降低了脱硝 SCR 喷氨量及氨逃量。其中，SCR 进口氮氧化物浓度由优化前的 240.7mg/Nm3 降为优化后的 196.7mg/Nm3，降低了 18%，SCR 喷氨量由优化前的日均 2.595t/h 降为优化后的2.0t/h，下降了 22%。
（2）采取运行优化调整后，不仅降低 #4 机组脱硝运行成本，提高了经济效益，同时降低了空预器堵塞的风险。
（3）运行过程中，在满足氮氧化物达标排放的前提下，建议适当提高SCR 出口氮氧化物浓度，少喷氨，能有效的延长SCR 反应器催化剂的使用寿命；同时由于 SCR 系统运行调整时间滞后，且氨气经稀释进入反应器与催化剂反应需要一定时间，建议运行中提高或降低喷氨量时应多次、少量并延长调整时间，以避免在调节过程中由于反应时间滞后，导致过度喷氨。
参考文献
[1]国家发展与改革委员会，环境保护部，国家能源局 . 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[Z]. 北京：国家能源局，2014.
[2]马双忱，金鑫，孙云雪，等 .SCR 烟气脱硝过程硫酸氢铵的生成机理与控制[J]. 热力发电，2010，39（8）：12-17.
[3]禾志强，刘永江 .330MW 机组 SCR 烟气脱硝系统运行优化试验分析[J]. 内蒙古电力技术，2016，34（5）：14-17.
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议