SCR反应器喷氨量减少的研究分析.docx

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1、SCR反应器喷氨量减少的研究分析摘要：关于北京巴布科克.威尔科克斯有限责任公司生产的B&WB-2020/17. 5-M锅炉，我所在的机组采用锅炉低氮燃烧改造加SCR脱硝的工艺方案，将燃烧中脱硝技术和燃烧后脱硝技术相结合，通过空气分级、高位燃烬风、降低燃烧器区域热负荷等技术来实现对NOx的初步脱除，然后利用SCR脱硝装置进一步脱硝。关键词：SCR脱硝，调整措施燃烧中NOx控制技术，其就是通过控制燃烧区域的温度和空气量，以达到阻止NOx生成及降低其排放的目的。我们采用的是目前应用较为广泛的空气分级燃烧技术，该技术是将燃烧用风分为两部分，减少煤粉燃烧区域的空气量，提高燃烧区域的煤粉浓度，推迟与燃烬风

2、混合时间，这样煤粉进入炉膛时就形成了一个富燃料区，使燃料在富燃料区进行缺氧燃烧，以降低燃料型NOx的生成。缺氧燃烧产生的烟气再与燃烬风混合，使燃料完全燃烧。SCR (Selective Catalytic Reduction)脱硝技术就是有选择性催化还原技术，是目前在燃煤电厂锅炉上的应用较为成熟烟气脱硝技术之一。SCR脱硝装置对空气预热器的影响较大。烟气中S02在催化剂和一定温度下能被空气中的02所氧化，即在催化剂活性成分V205的作用下，S02向S03的转换率会相应增加，在脱硝过程中，由于NH3的逃逸是客观存在的，它在空气预热器中下层处与S03形成硫酸氢钱或硫酸钱，硫酸氢氨在不同的温度下分别

3、呈现气态、液态、颗粒状。对于燃煤机组，烟气中飞灰含量较高，硫酸氢氨在150230c温度范围内为液态。气态或颗粒状液体状硫酸氢氨会随着烟气流经预热器，不会对预热器产生影响。但液态硫酸氢氨捕捉飞灰能力极强，会与烟气中的飞灰粒子相结合，附着于预热器传热元件上形成融盐状的积灰，造成预热器的腐蚀、堵灰等，进而使空气预热器的换热效率降低，使锅炉排烟温度升高，最终使锅炉效率降低。此外，锅炉燃烧排放的烟气中含有一定量的水分，虽然烟气中的水汽本身露点温度很低，但烟气中的S03会使烟气露点温度提高到140C以上。因此，可能有硫酸溶液凝结在空气预热器的低温段换热元件上，造成空气预热器低温腐蚀。1、课题介绍：34号炉

4、超低排放改造后SCR反应器喷氨量偏高，我们可以通过调整锅炉的燃烧工况减少原烟气的NOx含量，优化脱硝喷氨调节阀的调节性能，合理调整喷氨格栅，减少喷氨量，从而减少氨逃逸率，防止空预器堵塞。2、现状调查：34号炉SCR脱硝系统喷氨调节有两种方式：浓度模式和效率模式，浓度模式下氨气的喷入量根据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。本课题旨在探索如何在保证有效控制NOx排放的基础上，如何降低喷氨量，减少氨逃逸率。3、确定目标脱硝系统的反应器是布置在省煤器与空气预热器之间

5、，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。锅炉配置2台SCR反应器，反应器设计成烟气竖直向下流动，入口设有气流均布装置，入口段设导流板，而内部易于磨损的部位有必要的防磨措施。反应器内部各类加强板、支架将设计成不易积灰的型式，同时将考虑热膨胀的补偿措施。催化剂（铁、钮、铭、钻或铜等金属）是SCR系统中最关键的部件，催化剂模块是在现场安装的一个基本单元。由若干片或块催化剂元件组成一个催化剂单元,再由若干催化剂单元组合在一起，加上外框就构成一个催化剂模块。在实际工程中通过反应器进出口的NOx分析仪表测量NOx的浓度，经D

6、CS控制系统计算比较后将信号反馈给氨流量调节阀，调节阀根据反馈信号来控制喷入烟道中的氨量，从而保证设计的脱硝效率。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。4、原因分析1、喷氨自动调节效果差喷氨调门自动略滞后于NOx值变化，这就造成锅炉工况变化时SCR系统出口 NOx值调节不稳，忽高忽低，很多时候需要手动干预。2、锅炉SCR出口 NOx与烟囱NOx存在偏差在锅炉实际运行中，由于NOx、氧量取样点工作环境较差，位置不同，存在取样管堵塞度不一造成NOx值、氧量存在偏差，经常造成烟囱出口 NOx值与SCR出口NOx值偏差较大。3、SCR吹灰效果不好脱硝系统

7、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。吹灰效果不理想，会影响催化还原效率，4、稀释风量过小稀释风机风压、风量达不到设计值，在运行中，空气量少则对氨气稀释、混合能力降低，容易形成喷氨量不均。5、运行调整措施1、对SCR装置运行烟气温度的调整通过调整省煤器进口烟气旁路挡板开度将SCR进口烟气温度控制在290420C之间，当调整失灵或排烟温度过低超过规定范围时应停止喷氨。反应器入口烟气温度应满足催化剂最高连续运行温度和最低连续运行温度的要求；当反应器入口烟气温度高于最高连续运行温

8、度或低于最低连续运行温度时，则停止喷氨；SCR喷氨最低连续运行温度受锅炉燃煤硫含量及SCR入口 NOx浓度影响而变化。在最低设计运行烟气温度下，喷入烟道内的NH3易与NOx反应生成硫酸镂盐，氨盐沉积在催化剂中会引起催化剂失活，且大量没反应的氨气会造成空预器低温段严重积灰堵塞；SCR入口烟气温度大于最高连续运行温度时，容易引起催化剂烧结，降低脱硝性能。合理安排机组启停，机组启动过程中，脱硝系统投入后，在烟气温满足要求的前提下，减少总风量，及时调整二次配风，尽量减少原烟气中NOx的生成量。机组停机过程中，注意控制好降负荷率，将相关操作提前完成，尽早撤出喷氨。2、对锅炉运行燃烧中氧量的调整在锅炉运行

9、中，保持最佳的氧量值，可适时根据煤质、炉膛出口 NOx值进行微调,在保证经济燃烧的前提下，减少锅炉主燃烧区域的氧量，从上部分级送风，尽量减少煤粉燃烧器的投入量。启停磨煤机时，应提前进行喷氨调整，避免喷氨调节阀开度大幅变化。另应避免风量大幅变动，注意关注二次风箱挡板的开度及时跟上。3、对SCR运行中喷氨量的调整根据锅炉负荷、燃料量、反应器入口 NOx浓度、脱硝效率、喷氨调门自动跟踪情况调及时对喷氨量自动进行人为干预，防止喷氨调门大幅波动，这样既保证了脱硝效率的稳定，也减少了氨气的使用。4、加强对SCR系统的吹灰SCR系统每层催化剂布置5台声波吹灰器，按2台、2台、1台分组，每组吹灰时间10秒/10分钟，运行时应注意检查SCR吹灰系统程控投入运行正常，吹扫时外部无刺耳噪音。6、取得成果分别取负荷600MW、450MW、300MW,同等情况下SCR反应器喷氨量对比可以看出高负荷时相差不大，负荷450MW和300MW时喷氨量有一定减少。7、结束语通过此次课题活动，班组成员深入了解了 SCR脱硝系统的工作原理与运行维护经验，为以后进一步减少SCR喷氨量，提高机组经济性积累了经验。