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燃煤機(jī)組SCR脫硝出口NOx濃度分布和催化劑成分分析
時(shí)間:2019-07-09 10:46:33

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對(duì)NOx超低排放改造得到的脫硝裝置開(kāi)展性能測(cè)試并對(duì)實(shí)際改善效果與運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行分析,針對(duì)兩臺(tái)機(jī)組進(jìn)行超低排放改造研究。研究結(jié)果表明:有22臺(tái)機(jī)組的差值超過(guò)20mg/m3,通常情況下NOx在反應(yīng)器中的分布狀態(tài)表現(xiàn)為兩邊高中間低的規(guī)律。對(duì)改造后的所有測(cè)試孔出口形成的逃逸氨濃度都表現(xiàn)為和NOx濃度的反比變化趨勢(shì)。到SCR出口區(qū)域的氨逃逸狀況,更有助于優(yōu)化SCR噴氨過(guò)程。在系統(tǒng)運(yùn)行期間,具有催化活性的TiO2、WO3與V2O5含量逐漸減小,而CaO、Al2O3與微量的Fe、K與As含量則顯著升高,經(jīng)超低排放改造處理后以上各成分的含量變化速度明顯加快。

隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視,相關(guān)政府部門(mén)對(duì)燃煤電廠(chǎng)的排放指標(biāo)提出了更高的要求,并制定了“全面執(zhí)行燃煤電廠(chǎng)的超低排放與節(jié)能改造政策”,要求到2020年時(shí)國(guó)內(nèi)所有符合改造條件的各類(lèi)燃煤機(jī)組都要達(dá)到設(shè)定的低排放標(biāo)準(zhǔn)?,F(xiàn)階段,國(guó)內(nèi)大部分燃煤電廠(chǎng)都采取了超低排放的工程改造方案,相關(guān)運(yùn)行機(jī)組也都達(dá)到了規(guī)定的環(huán)保驗(yàn)收指標(biāo)。

對(duì)燃煤電廠(chǎng)煙氣進(jìn)行脫硝改造處理后再對(duì)其實(shí)施新的超低排放改造,對(duì)改造后的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn),脫硝裝置的運(yùn)行難度出現(xiàn)了明顯提高,具體包括下述問(wèn)題:

(1)更難精確控制脫硝裝置的出口區(qū)域NOx濃度,浪費(fèi)了脫硝還原劑;

(2)在脫硝裝置的下游空預(yù)器中發(fā)生硫酸氫銨堵塞的情況,導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)產(chǎn)生更高的電流,因此有些電廠(chǎng)只能選擇減小鍋爐運(yùn)行負(fù)荷的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)組的正常運(yùn)行,使機(jī)組獲得更高的可靠性與經(jīng)濟(jì)性;

(3)催化劑更易發(fā)生堵塞與磨損,并且活性成分也會(huì)更快流失。針對(duì)以上各項(xiàng)問(wèn)題,應(yīng)對(duì)NOx超低排放改造得到的脫硝裝置開(kāi)展性能測(cè)試并對(duì)實(shí)際改善效果與運(yùn)行穩(wěn)定性進(jìn)行分析。對(duì)兩臺(tái)機(jī)組進(jìn)行了研究,深入探討了經(jīng)過(guò)超低排放改造后存在的相關(guān)問(wèn)題并給出了合理的解決方案。

1研究方法與內(nèi)容

將選定的兩臺(tái)機(jī)組分別標(biāo)記為機(jī)組1與機(jī)組2,在機(jī)組負(fù)荷超過(guò)90%的情況下系統(tǒng)評(píng)估了經(jīng)超低排放改造前后的選擇催化還原技術(shù)(SCR)處理效果。各項(xiàng)測(cè)試參數(shù)分別為:NOx質(zhì)量濃度、排氣溫度、氨揮發(fā)率、脫硝速度與催化活性等。之后對(duì)排放試樣進(jìn)行了相關(guān)測(cè)試。以網(wǎng)格法對(duì)NOx進(jìn)行取樣,利用1.8M取樣槍從固定位置采集逃逸氨。各試劑的純度都是優(yōu)級(jí)純。按照《DL/T260-2012燃煤電廠(chǎng)煙氣脫硝測(cè)試規(guī)范》與《GB/T16157-1996污染物采集方法》開(kāi)展測(cè)試。各機(jī)組運(yùn)行狀況見(jiàn)表1。

表1試驗(yàn)機(jī)組情況

QQ截圖20190709090712.jpg

兩臺(tái)機(jī)組都選擇單爐體雙SCR以及高溫高灰的布置結(jié)構(gòu),將催化劑設(shè)置為蜂窩狀的構(gòu)型,并以尿素作為還原劑。根據(jù)“2+1”方案實(shí)施SCR脫硝改造,沒(méi)有在預(yù)留層中放置催化劑;通過(guò)新增備用層催化劑的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)NOx的超低排放。從表1中可以看到,每個(gè)機(jī)組的兩層催化劑都至少運(yùn)行24000h。

2超低排放改造后SCR出口NOx濃度分布

統(tǒng)計(jì)分析了脫硝出口的NOx濃度與煙囪入口處的NOx濃度CEMS數(shù)據(jù)。由于脫硝系統(tǒng)的出口和煙囪的進(jìn)口在測(cè)量期間會(huì)延遲5min左右,所以按照每1h取1組速度的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,采用標(biāo)準(zhǔn)氧折算方法得到各組均值,具體處理結(jié)果見(jiàn)表2。

表2某省脫硝機(jī)組NOx濃度CEMS數(shù)據(jù)分析

QQ截圖20190709090707.jpg



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