燃煤锅炉SCR烟气脱硝系统喷氨优化调整试验_曹志勇

燃煤锅知S C R 烟气脱硝系统顺氛优但温整试验 曹志勇 ,谭城军 ,李建中,金东春 ,陆建伟 ,陈彪 (浙江省电力试验研究院 , 浙江 杭州 3 100 14 ) 摘 要 :: 针对 sc R 烟气脱硝系统 3 种典型喷氨技术 , 设计了 1种控制氨逃逸的优化调整方法 , 主要根据 脱硝系统出口N O 分布情况调整喷氨系统 , 以使氨分布均匀 "试验结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明 , 该方法可以有效降低脱硝系 统氨逃逸 "采用不同喷氨技术的脱硝系统 , 其优化调整后的效果有差异 , 效果最为显著的是分区控制喷氨 格栅技术 , 其次为线性控制喷氨格栅技术 , 效果一般的为涡流混合技术 " 关键词: 燃煤锅炉; 烟气脱硝; SCR ; 喷氨技术; 氨逃逸 中图分类号: X 701 文献标志码: B 文章编号: 1(X抖一964 9 (2011)11 一 55一04 烟气脱硝系统的氨逃逸问题 随 肴找 囚 电 力 !几业 的 发展 , N O , 的 排 放 量 与 日 俱 增 , N( 6!所 产 生 的污 染及 其 影 响越 来 越 引 起 人 们 的 关注 0 11前新 建的燃 煤 发 电机组 基 本 土 要求 安 装 选 择性 催 化还 原法 1S(:I 切 烟 气脱 硝 装置 来降 低 N( )!排 放 随 着我 国排 放 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 的提 高 , 术安 装 SC R 烟 气 脱硝 装置 的投产 机组 也将逐 步 通过 改造 , 安 装 SC I亏烟 产( 脱 硝 装 置 7 SC R 烟 气脱 硝 的 原理 是在 催化 剂 作用 下 ,烟 气 -l .喷 人的 敏将 N O 催 化 还 原成 N Z 和 H 20 ,主 要反 应 式 为 4 N ()+4 闪日3+()2一 4 N 2+ 6 H 2() 由 f 喷 人的 氦气 与 烟 气 不 , ,}-能 完 全均匀 混 合 ,在反 应 器的 某些 区域 ,氨 气的 体 积 分数 会 大于 烟气 中 N( ), 的体 积 分 数 ,这样 就造 成 认 气相对 过剩 ,从 而形成 氨逃逸 烟 气 中的 水 蒸 气 !50 , 和逃 逸 的 氨 在 一 定 条件 下 反 应 会 生成 硫 酸 执按 硫 酸 氢馁在 液态 卜是一 种很 粘 的腐蚀 性物 质 ,会 引起肛色硝 反应器 和下 游设 备堵 塞 和腐 蚀 "硫酸 从按 的初 始 21几成 温度 是 S( ), 和 氨浓 度 的 函数 , 烟气 , l.的 狱), 和 氦 浓 度 越 大 , 硫 酸 氛 钱 的 初 始 生 成 温 度 就 越 高 ,根 据 文献 !21 的 研 究 , 对一于 典型 的 低 硫煤 和 -l,硫 煤 ,硫 酸 氛 馁 的 初 始 生 成 温 度 为 20 0 一22 0 e ! !l前 在我 lr4 大 型 燃 煤发 电机组 多采月1可 再 生容 克式空气 预热 器 (空预 器 )对锅炉供风进 行加热 !丫卜空 预器的 中 !低 温段 ,烟气 温度低 f 硫 酸 氛按 的初始 生 成温度 ,这 样硫 酸氛 馁就会 在空 预 器的 中 !低 温段 的 传热 元件 表 l自! 仁豁 结 , 从 l(lJ 使 空 预 器 的换 热 金属 元 件产 .t:结 垢 !腐 蚀 ,最 终 导致 空 预器 出现 压 降上 升 ! 换 热 效率降 低等现 象 ,威 胁空 预器的 安全稳 定运 行 " 图 1 给 出 了典 型 的 可4生卜生 容 克式空 预器 )t{ 损 .j 氨逃 逸 量 (以体积 分 数 表示 )的 关 系 ,空 顶 器 )I; 损 率 是指 空 预器运 行一 段时 间 后的 压损 .J空 预 器 )I: 始 投 运 的压损 的 比值 "当氨逃逸 城较高 时 , 山 J:硫 酸氛 按 导致 空预 器 的堵 塞 ,空 预器 的 )t{ 损 卜升很 快 ; -,i氨 逃 逸量 较低 时 ,空预 器 的 )t{ 损 l几升较慢 ! 囚此 ,通 过 喷 氨优 化 试验 , 可调 整脱 硝 系统 的氮分 布 ,从 而降 低 脱 硝 系统 氨逃逸 量 , 其对 机组 的节 能 !-交个稳 定运 行 转 有 重要 意 义 #3闷 -! 氨逃逸: 4- 8 匹几产 氨逃逸: 3一6 p L /L _ !.~ _氮洒遇 : 2一 叫口L 骊哥国限侧昨 氨逃逸 : >鱼川穿L 6 7 8 9 10 1 1 12 运行时间/ 月 图 , 空预器压损率 ,与氨逃逸 , (体 积分数 )的关系 F 19 .1 R e la tio n s hiP b etw e e n th e P re s s u re d roP ratio o f a ir h e at e ra nd a m m o n ia sliP 2 优化调整试验方法 I=1 前 应 用 于燃 煤 电站 锅 炉 SC R 烟 气 脱 (il.j 系 统 的 氨喷 射技 术主要 有 3 种 :( l) 涡 流 式 静态 混 介喷 射 技 术 , 其 特点 是喷 氨喷 嘴 个数 和静态 混 合器的 片 数 一样 ,总 量一 般 只有 JL 个 ,利 J平J烟 气流 过宁I亡合 器片 j砂了 产生 的涡 流使 烟气 与所喷 人 氨气混 介 应少IJi亥技 术 收稿 日期 : 20 1 1一0 3一20 ;修 回 日期 : 20 11一0 8一28 作者简介: 悴志 勇(l 977一 ),男.湖南郴州人 , 7程师.从事电力环境保护研究与试验 E一m ail :zh 0 L1() @ 163 .")I11 5 5 张能与颐裸 的代 表机组 为浙 江北仑 发 电厂 6 !7 号机组 "(2) 线性 控制 式喷 射格栅 喷 氨技 术 , 其 特点 是 沿着 烟道 的 2 个相互垂直的方向分别引出若十根管 , 每根管上又 设置若 于个 喷嘴 , 每根 管的流量 可 以单 独调 节 , 以匹 配烟 气 中 N O 二的含 量 , 应用 代表 机 组 为 国华 宁海 发 电厂 4 号机组 ! (3) 分 区控制式 喷射格 栅喷氨 技术 , 其特 点 是 把 烟 道 截 面 分成 20 一50 个 大 小 相 同 的 区 域 ,每个 区域有 若 十个喷 嘴 ,每 个分 区的流量 单独 可 调 , 以匹 配 烟 气 中 N O , 的分 布 ,应 用 代 表 机组 为 国 华 宁海 发电厂 5 !6 号 机 组 " 为 了降低 SC R 脱硝 系统 的氨 逃逸 量 ,就必 须使 喷 人脱 硝系统 的氨气 与烟气 中 的 N O 在脱 硝反 应器 内呈 对应 分布 ,本文拟 通过 试验 , 获得 1 种 可用 于上 述 3 种 不 同喷 氨技术 的喷氨优 化调整方 法 (见图 2 ) " 均大 于 30% , 从图 3 能 明显看 出 A !B 两 侧靠 近锅 炉 中心线 的 区域 N O 含 量较低 , 这 表 明这些 区域喷 氨 过量 ,需 要对 喷氨 系统 进行 调整 " 经过 优化 调整后 , 脱硝 系统 A !B 侧 出 口 N O 分 布 的 不 均 匀度分别降 为 20% 和 24 % ,均小 于 30% " 为 了验证 优 化调 整 试 验 的效 果 ,在 优化 前后 测试 了脱 硝 系统 的氨 逃 逸情 况 "优化前 ,脱硝 系统 的氨逃逸 体积分数 为 1,8 时JI , 优 化 后 脱硝 系 统 的 氨逃 逸 体 积 分 数 为 1.2 林u t , 氨 逃逸 量相 应降低 了 33 % ,优化 效果 明显 ") N O /(m g 454030256055503595908075706585加 喷喷氨氨 测测量反应器进口的N O ! 0 2! 速度以及温度分布布 测测量反应器出口的N O ! q 的分布布 计计算反应器出口N O分布的不均匀度cvvv 测测试完成成 a) 优化前A侧出口N O 分布(标准状态,下同) b) 优化前B侧出口N O 分布 图 2 S C R 烟气脱硝 系统优化调整方法示意 F 19 .2 S e h e m atie o fo Ptim iz ed m e tho d ofS C R flu e g a s d e n itrs tio n 图 2 中 的 试验 判断 指 标 不均 匀 度 C 的 定 义 式 c) 优化后A侧出口N O 分布 如 下 !沙飞!,2l-fc 二二 x 100 % , =\/兀兴万分X万丫 ! 11一 l / ;= - !=上宝xi/ 件 l d ) 优化后B侧出口N O N分布 (3 ) 注 :横纵坐标分别为烟道截面边长 .m " 式 中 : C !为某 物 理 量 的不 均 匀 度 ;9 为 某物 理 量 的 标准 偏差 ;牙为某 物理量 的平均 值 " 3 优化调整试验结果分析 3 ., 线性控制式喷射格栅 浙 江宁海 发 电厂 4 号 炉 脱硝 系统喷 氨采用线 性 控 制式 喷射格 栅 ,在 喷氨烟 道横 向布置 lO 根 喷 氨 管 道 ,在喷 氨烟道 纵 向的两侧 分别 布置 了 lO 根 喷 氨 管 道 ,每个 喷氨管 道 的喷氨量 均可 独立调节 "其优 化调 整 试 验 结 果 如 图 3 所 示 " 优 化 调 整 前 ,脱 硝 系 统 A ! B 侧 出 口 N O 分 布 的 不 均 匀 度分 别 为 38% 和 31 % . 图 3 宁海发电厂 4 号机组脱硝系统优化调整前后 N O 分布 F 19 .3 N O P rof ile o f# 4 un itin N in g H a iP o w e rP la ntflu e g a s d e n itra tio n s ys te m 3. 2 涡流式静态混合喷射技术 浙 江 北 仑 发 电 厂 6 号 机 组 脱 硝 系 统 采 用 涡 流 混 合 的技 术来 实现 氨 气 和烟 气 的混 合 , A !B 反应 器 各 设置 了 5 个 涡流混 合器 " 这种 喷氨技 术依 赖烟 气 的 涡流 来实现 氨气 和烟气 的混合 , 往往 需要 较长 的混 合距离 才能 实现均 匀混合 , 且 只能在 烟道 的 l 个方 l句进 行 喷 氨 址 的 调 整 , 较 难 通 过 优 化 调 整 试验 来 实 现烟气 与喷氨 的均匀 混合 其优 化调 整试 验结 果见 图 4 -!优 化 调 整 前 A !B 侧 分 布 不 均 匀 度 分 别 为 67 .4 % 5 6 第 11 期 曹志勇等 : 燃煤锅炉 S C R 烟气脱硝系统喷氨优化调整试验 葡能与环保 峨娜彻环筑带绷塑别自 和 51 .1铸 , 分布 很 不均 匀 , 少亡共 足反 )!认器A 的 中 部 偏 左 卜 五戈和 反 应 器 H 的 ,1,部 偏 子:仄 域 存 在 N O 测 试 f一-L很 低 的 十l,f况 , 表 ll)j了一:这 些 区 域 r内}I弓芝氮 城丰11又!J- 过 以 , l(lJ 刚 ) 测 试 仇 较 人的 区域 则 反 映喷 氮 址相 对 不 足 根 据 优 化 调 性 前 八 !/ 脱 硝 反 J叔 器 出 曰 N( ) 分 布丁则试夕.,!果 , 又!J一A !I弓反 声!;人器的 10 个 涡流 下l亡合 器氨 气 i)..iJ 竹阀 }I= 度进 行 调 整 , 使氨 气 的 分布 史好 地 .J N () 分 布 个川项配 优 化 iJ司铭 j.亏, A !I飞脱 石i,j反 )!议器 矛l}l- 刚 ) 分 布 不均 匀度 分另lJ 为 2 7.9 % 和 2 6.8铸 , 都达 到 较 为均 么Jrl勺状 态 山 f 只不i性在 烟 道 rl勺1 个 IJ 一l奋,l进 行 .弓笃 认 狱的 ij,..J 招 , 很 难进 #步降 低脱 硝 系统 出 !1 N( ) 分 布的 不均 匀度 为 J.验 证优 化调招 试验 的效 果 , 在优 化 11汀).亏, }l)!IJ试 J. )j兑石肖系统 rl勺氦逃 逸 矛占之兄 优 化前 .月兑 硝 系统 的 认逃 逸 体 积 分数 为 1.7 闪 Jl , 优 化 后脱 硝 系统 的 认逃逸 体 积 分 数 为 1.4 闪 Jl , 认逃逸 量 相 J叔 No z(m g #m J) l爆 低 了 17.6% , 具有 一 定的 优化 效 果 3. 3 分区控制式喷射格栅 宁海 电 J 一6 号村L组 脱 fii.j 系统 采 川 分区拧 制的 方 式 来 布 羚Ild芝氮 J亨月门 , 在 八 !l亏侧 的 11右士认 了浅一f一} l_ 各 有 4 8 个喷 氦 分区 , 每 个喷 氮阀 门拧 制 l 个喷 氮 分 卜 , llf 在喷 氮烟道 的 横 向和纵 向进 行喷 认 1.卜的 调帷 J鲜 优 化调 整的 试验结 果 如图 5 所 不 优 化 调恰 前 ,脱 峭 反 应 器 出 曰 N O 分 布不 均 匀度 为 22.6喘 , 分 布较 均 匀 , 但 是反 J叔器 A 侧 的 炉 前侧 N () 浓 度 明 城较 平均 f汽偏 高 , 农明 该区域 的 lllJI 认 l让相 对 不足 , l(li A 侧 的 勺!后 相!1! N () 浓 j变明 卜谈较 .l凡J匀fl,t偏 低 , 衣l哆11亥区 域 f自 喷 氨址 相对过 址 , l川此 街 要 对这此 卜_城 的 喷 敏 以进 行 调整 优 化 调整后 N (6分布 不均 匀 度 为 16 .5 铸 ,较 优 化调 整前了f所 降 低 , 农明通过 优 化调性 使反 应 器 ji仃氨气 的浓 J变分布 .J N () 浓 J变分 布 吏加 l琪配 , 使 J之 J花器 出 ll N () 分 布 达 到较 为均 匀的状 态 为 J.验 证优化 调 铭试验 的效 果 .在优 化前 后 ,测 试了脱硝 系统 的氨逃 逸情 况 优 化 11汀.jJ兑石肖系统 r内敏 逃逸 体 积 分数 为 1.93 闪 JI ,优 化后 脱 硝 系统 的 敏逃 逸 体 积 分 数 为 0. 78 闪 JI , 认 逃 逸 址 相 应 降 低 J. 5 9. 6 % ,优 化 效 果 显 若 a) 优化前A侧出口N O 分布 4 结语 ( l) 将 爪二R 脱 硝 系 统 出 l1 N( ) 的 分 布 不均 匀 度 是 否小 于 30% 作 为优 化 调招 的指 t,J !,根 据 脱硝 系统 出 口 N O 分 布情 况 调整 氨 的 分布 . ,.f 以实现 脱硝 系 统喷 氨优 化 , 从而 可有效 降低 脱硝 系统 认逃逸 墩 (2 )采 JIJ不 同 喷 氨技 术的 )J兑硝 系 统 , 8黔优 化 调招 9029027025023021050307019017015013011010 b ) 优化前B侧出口N O 分布 N O /( m g . m4,-0勺.盛吕..压t.人 R-4U,-0 c) 优化后A 侧出口N O 分布 a) 优化前脱硝系统出口N O 分布 4550959065605585807570l25l201l5l10l05loo d) 优化后B侧出口N O 分布 b ) 优化后脱硝系统出口N O分布 注:横纵坐标分别为烟道截而边长 ,m 注 :横纵坐标分别为烟道截而边长 , ,11 图 4 北仑发 电厂 6 号机组脱硝 系统优化调 整前后 N O 分布 F 19 .4 N O P rofile o f# 6 u n it in B e ilu n P o w e r P la n tflue g a s d e n itratio n sys te m 图 5 宁海发 电厂 6 号机组脱硝 系统优化调 整前后 N O 分布 F 19石 N O P rofile o f# 6 u n itin N in g ha iP ow e r P la n tflue g a s d e n itratio n sys te m 5 7 n卜.111卜1. 范能与赚猩 中 国 电 力 第 44 卷 履喊面阴罐麟朗别酬 的效果 有差别 , 效 果最 为显著 的是分 区控制 喷氨格 栅技术 ,其次 为线性 控 制喷氨格 栅技术 ,效果 一般 的 为涡流混 合技 术 " 参考文献 7l] 朱林 ,吴碧君 ,段玖祥 ,等, sc R 烟气脱硝催化剂生产与应川现状 [J 2. -1, 国电力 , 2009 42 (s ):6 1一64 . Z H U Iin , W U B i勺url, D U A N Ji[一xia一19, el瓜.Situation ofPr( ,(I一1(#ti-一n a n d af)p liea tio rl ()n se lee tiv e ea ta lytie red u etion fl u e ga s d e一N O 一a ta- lysts[J 8.Eleetri!tP 1)wer, 2009, 42 (8 ):6 1一64. 12了R IC H A R D T W , T H O 几至A S L W . SC R a:,Inlo,lia , Iip dist对b u亡ior, i,: e间 I)lan reffi uen匕an d de伴n,lenee u即n s()37J].B 队erP l二ItC I!e,11ist叮, 2004 , 6 (5):295一304. 13 2赵宗让.电厂锅炉 Sc R 烟气脱硝系统设计优化 7J2.中闲电力, 2005 , 38(11) :69一74. Z H A O Z on g一ran g . D e sig n ()p rim izatio一 of一S C R sy steln fo r 1#1)u卜fi re 1l boile"川 Ele"#tri"Pow er, 2005, 38 (11):69一74. 14] 廖永进 ,徐程宏,余岳溪 ,等.火电厂-sCR 烟气脱硝装置的运行 优化研究 1J ].锅炉技术 ,200 8, 39( 5) :60 一63 . L IA O Y on 别 in , X L{ C I飞e n犷h()ng , Y--U Y I孟卜x i. et以. S ru(ly of 5)一)till一i斌 ion operation fo r p "-w or plantS C R syste,,llJ ].B oiler T "!七n 1,10黔 , 2008, 39 (5 ):60一63. (责任编辑 刘明) E xPerim en tofoP ti m ization adj u stm ent fo r am m oni a inj ection ofselective catalytic redu ction fl u e g a s d en itra tio n sy ste m in co a l一fi red b o iler C A O Zhi一yong, TA N Cheng一un, LlJian一zhong, JIN D ong一ehun, LU Jian一w ei, CH EN B iao (Zjlej sang E]ectri e pow erTesrand R esearoh rnstiture, H an邵hoo 310014, ehsna ) A bstraet: Fo rthre e t叩ieal am m onia inj eetion teehnologi es ofseleetive eatal yt ie re duetion (SCR )flue gas denitra tion system , an oPtim ization aclj ustm entm ethod ofam m onia slip eontro lw asdesigned.A eeording t-, outletN O distributi()n offlue gas denitra tion syste,n , the am :,,onia inj eetion system was adj usted to m ak e the am m onia di咖 bute unifo rml y.T.h e re sul匕show th atthe m etho-1ean effe "#*ively re duee th e am m onia slip ofSC R system .U sing diffe rentam m onia inj e(tion technologiesofSCR flue gasdenitra tion, the effe etofoptinlizati!,n adj ustrnentwasdisere pant.The effe etofthe am m oniainj eetion grid w ith zonee12ntrolreehnology wasthe n1ostsignifieant:the effe etofthe a:nm onia ir!jeetion grid w ith lin eareon tro lteeh nology w as the seeond :and the effe etof rhe e(ldy h ybri d teehnolo即 w as genera l. K ey w o rd s: eoal一fi red boiler:fl ue gasd enitra tion:SC R :a一n m 一)Ilia inj eetion teehn(一10群 :am m ()nia slip 国网公司科 !技期刊第一审读组 工作会澳在广州召开 国家电网公司科技期 刊第一审读组审读工作会 议于 2011 年 9 月 20一23 日在广州召开 "本次会议由5中 国电力 6编辑部牵头 , 5南方电网技术 6编辑部承办 "第一审 读组 5 个组员单位及 5 个特邀单位共 巧 种电力科技期刊 的24 位审读员和代表参加了会议 "会议主题是总结 20 10 年第一审读组的审读工作 , 讨论审读工作中存在的问题 , 提出改进意见 ; 探讨电力科技期刊的选题与组稿问题 ;交 流期刊社改革与办刊经验 ; 完成中国电力报刊协会 201 0 年度电力科技期刊评优的各项工作 " 会议由国网信息通信有限公司期刊学术中心副主任 郭维莹主持 ,南方电网技术研究中心副主任 !5南方电网技 术 6杂志主编饶宏到会致辞 , 5中国电力 6编辑部主任 !信通 公司编辑类首席专家张重实代表第一审读组的组长单位 作了审读 工作总结 关于社区教育工作总结关于年中工作总结关于校园安全工作总结关于校园安全工作总结关于意识形态工作总结 报告 软件系统测试报告下载sgs报告如何下载关于路面塌陷情况报告535n,sgs报告怎么下载竣工报告下载 "报告客观分析了 201 0 年所审读 期刊的各项指标 ,对优秀审读员提出表扬 "在推荐审读报 告范本的指导下 , 第一审读组组织审读的 13 种刊物 !22 本样刊的审读报告质量普遍提高 ; 通报了 /基金论文比 例 0!/报道时差 0!/字符差错率 0 等定量审读指标统计情 况;期刊标准化 ! 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 化总体执行情况 良好 ,但也存在一些 问题 ,报告对疑难问题提出处理建议并提交会议讨论 "建 议被审读期刊要理性对待审读意见 ;审读员应理解所审读 期刊的报道定位和承诺执行的推荐标准;力求审读与期刊 的发展重心相适应 ; 各刊社要为审读员能力提高创造环 境 "国网电力科学研究院杂志社副社长王青做了 / 5电力系 统 自动化 6选题与组稿 0主题报告 "报告从科技期刊的历史 责任和评价指标 !选题策划的基本要素 !选题策划内含等 3 方面阐述了选题的重要性和指导思想 ;从注重跟踪前沿和 热点课题 !报道形式多样化 !严格审稿 !学术技术创新与工 程实用井重和加快工作节奏 ,缩短发表时滞等方面讲解了 组稿的技巧和方针 " 评优会议上 ,与会专家对参评的期刊 !优秀作品及优 秀期刊工作者进行了评审 "评审以无记名方式进行 ,共有 14 位专家参加了评审 "专家们首先对参评的 24 种期刊进 行了综合评价 ,投票产生了 19 种优秀期刊 24 份优秀作品 和 21 位优秀期刊工作者 " 58