燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)研究

摘 要：針對(duì)燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨現(xiàn)狀，進(jìn)行科學(xué)合理的分析，并詳細(xì)介紹燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨優(yōu)化調(diào)整的重要性、燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，提出相應(yīng)的優(yōu)化調(diào)整方案，希望能夠給相關(guān)工作人員提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐；SCR煙氣脫硝系統(tǒng)；噴氨優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TM621.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）18-0208-02

在眾多煙氣脫硝技術(shù)當(dāng)中，SCR煙氣脫硝技術(shù)的實(shí)用性最強(qiáng)，應(yīng)用范圍最為廣泛。根據(jù)大量的實(shí)踐表明，SCR煙氣脫硝系統(tǒng)在運(yùn)行的過程中，如果出現(xiàn)嚴(yán)重故障，會(huì)降低燃煤鍋爐煙氣脫硝效果，影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。為了保證SCR煙氣脫硝系統(tǒng)能夠更加安全的運(yùn)行，減少氨氣泄漏現(xiàn)象的產(chǎn)生，本文主要分析燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨優(yōu)化調(diào)整措施，進(jìn)一步提升企業(yè)的總體經(jīng)濟(jì)效益。

1 燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨優(yōu)化調(diào)整的重要性

通過對(duì)燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)進(jìn)行噴氨優(yōu)化調(diào)整，能夠有效減少NOx的排放量，提升環(huán)境質(zhì)量?，F(xiàn)階段，伴隨我國(guó)工業(yè)企業(yè)的發(fā)展速度不斷加快，環(huán)境污染問題已經(jīng)引起人們的重視，為了更好的提升燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行效果，研究人員要結(jié)合燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的問題，提前采取相應(yīng)的解決對(duì)策，并根據(jù)NOx排放標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)SCR煙氣脫硝裝置機(jī)組進(jìn)行合理改造，有效提升SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的脫硝效果。

現(xiàn)階段，由于大型燃煤發(fā)電機(jī)組數(shù)量的不斷增多，大部分企業(yè)均采用大型燃煤發(fā)電機(jī)組可再生容克式空氣預(yù)熱器對(duì)鍋爐進(jìn)行供風(fēng)加熱，如果可再生容克式空氣預(yù)熱器中的溫度較低，在一定程度上降低SCR煙氣脫硝效果，因此，優(yōu)化燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨流程至關(guān)重要。為了保證燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)能夠更加可靠的運(yùn)行，研究人員要明確SCR煙氣脫硝系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，嚴(yán)格控制空預(yù)壓器的比值[1]。

2 燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)

2.1 SCR煙氣脫硝系統(tǒng)工藝流程

在某燃煤鍋爐電站中，主要采用3×800MW機(jī)組配套安裝SCR煙氣脫硝裝置，由于該裝置內(nèi)部裝有一定量的液氨制備脫硝還原劑，能夠保證氨區(qū)的液氨儲(chǔ)罐更加穩(wěn)定的運(yùn)行，經(jīng)過液氨蒸發(fā)器后，能夠形成大量的氨氣，當(dāng)氨氣壓強(qiáng)降到0.5MPa時(shí)，將液氨運(yùn)送到SCR脫硝反應(yīng)裝置中，在風(fēng)力作用下，氨氣被稀釋，體積分?jǐn)?shù)降低到8%左右，經(jīng)過氨氣/空氣噴射系統(tǒng)后，進(jìn)入到煙道中。當(dāng)燃煤鍋爐中的煙氣與氨氣混合之后，研究人員通過在噴射系統(tǒng)中加入一定量的催化劑，能夠保證煙氣中的NOx還原成氮?dú)狻?/p>

2.2 SCR噴氨自動(dòng)控制系統(tǒng)

在該燃煤鍋爐中，SCR反應(yīng)器被直接納入到DCS機(jī)組控制系統(tǒng)中，與原有的脫硝噴氨自動(dòng)控制系統(tǒng)相比，DCS機(jī)組控制系統(tǒng)內(nèi)部的脫硝噴氨自動(dòng)控制強(qiáng)度較高，研究人員最好采用單回路方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，保證SCR反應(yīng)器出口端的NOx濃度符合相關(guān)要求。由于該燃煤鍋爐內(nèi)部自動(dòng)發(fā)電控制方式比較特殊，使得SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的負(fù)荷變化速度比較快，研究人員可以在SCR煙氣脫硝系統(tǒng)中安裝手動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，進(jìn)一步提升燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝效果[2]。

2.3 氨氣噴射系統(tǒng)

氨氣噴射系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，每個(gè)反應(yīng)器寬度一致，通過合理控制6組噴氨管路，并采取高低壓控制方式，結(jié)合煙氣通道深度，在各個(gè)子管路上部安裝12個(gè)噴嘴，進(jìn)一步提升氨氣噴射系統(tǒng)的運(yùn)行效率。由于沒根子管路的運(yùn)行速率不同，研究人員要結(jié)合噴氨支管的運(yùn)行情況，在子管路的末端安裝閥門，并合理控制每根直管的供氨量，保證子管路的運(yùn)行效率得到有效提升。

3 燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨優(yōu)化調(diào)整方法

3.1 線形控制式噴射格柵

通過采用線形控制式噴射格柵，在噴氨煙道內(nèi)部布置12根噴氨管道，并做好相應(yīng)的調(diào)節(jié)控制工作，不斷提高燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝效果[3]。研究表明，在優(yōu)化SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨前，脫硝系統(tǒng)的兩個(gè)側(cè)出口NO濃度為48%與35%，優(yōu)化完畢后，燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)中的NO含量不斷下降，為了保證噴氨系統(tǒng)能夠更加可靠的運(yùn)行，研究人員要采取妥善的調(diào)整方式，不斷降低脫硝系統(tǒng)兩個(gè)側(cè)出口部位的NO濃度，調(diào)整完畢后，脫硝系統(tǒng)兩個(gè)側(cè)出口部位的NO濃度分別降低到25%與20%。

為了更好的提升燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行效率，研究人員還要結(jié)合脫硝系統(tǒng)中氨氣的逃逸情況，準(zhǔn)確計(jì)算氨氣逃逸體積，保證SCR脫硝系統(tǒng)中氨氣的逃逸體積分?jǐn)?shù)不斷降低，保證燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。對(duì)于相關(guān)研究人員來講，在實(shí)際工作當(dāng)中，要結(jié)合氨氣逃逸量，改進(jìn)原有的優(yōu)化措施。

3.2 分區(qū)控制式噴射格柵

所謂分區(qū)控制式噴射格柵，主要指的是研究人員運(yùn)用分區(qū)控制方式來安裝噴氨閥門，由于燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)中的噴氨閥門數(shù)量較多，研究人員需要在煙道的橫向與縱向分別安裝噴氨閥門，從根本上保證SCR煙氣脫硝系統(tǒng)中的噴氨量得到有效控制。在優(yōu)化調(diào)整SCR脫硝系統(tǒng)噴氨裝置前，脫硝系統(tǒng)中的NO分布范圍比較廣，濃度能夠達(dá)到26.3%，通過采用分區(qū)控制式噴射格柵，能夠降低燃煤鍋爐內(nèi)部NO濃度，噴氨濃度達(dá)到16.2%。

通過運(yùn)用分區(qū)控制式噴射格柵，能夠有效減少脫硝系統(tǒng)出現(xiàn)氨逃逸現(xiàn)象的發(fā)生，提升燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的運(yùn)行效果。為了保證燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨質(zhì)量，研究人員要準(zhǔn)確計(jì)算氨氣逃逸體積分?jǐn)?shù)，并結(jié)合氨氣逃逸量，制定更加合理的優(yōu)化方案[4]。

3.3 渦流式靜態(tài)混合噴射方式

采用渦流式靜態(tài)混合噴射方式，能夠保證氨氣與煙氣進(jìn)行充分混合，例如，在該燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)中，通過安裝6個(gè)渦流混合器，能夠有效提升氨氣與煙氣的混合質(zhì)量，縮短混合距離。將SCR煙氣脫硝系統(tǒng)中的氨氣與煙氣進(jìn)行高效混合，能夠保證系統(tǒng)的噴氨量得到合理調(diào)整，減少噴氨過量現(xiàn)象的發(fā)生[5]。

為了保證渦流式靜態(tài)混合噴射方式得到更好的運(yùn)用，研究人員要結(jié)合噴氨量，準(zhǔn)確計(jì)算氨氣噴射量，并根據(jù)燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的總體運(yùn)行特點(diǎn)，運(yùn)用先進(jìn)的優(yōu)化調(diào)整理念，不斷改進(jìn)原有的燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨方式，進(jìn)一步提高燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的總體運(yùn)行效果。為了保證渦流式靜態(tài)混合噴射方式得到更好的應(yīng)用，研究人員要根據(jù)燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)運(yùn)行過程中可能出現(xiàn)的問題，制定妥善的解決對(duì)策。

4 結(jié)束語

綜上，通過采用線形控制式噴射格柵、分區(qū)控制式噴射格柵、渦流式靜態(tài)混合噴射方式，能夠保證燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨量得到更好的調(diào)整與優(yōu)化，減少環(huán)境污染。相關(guān)研究人員在實(shí)際工作當(dāng)中，要結(jié)合燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)，不斷改進(jìn)原有的優(yōu)化方案，不斷提升SCR煙氣脫硝系統(tǒng)的噴氨質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]昝小舒，李宇建，馬 標(biāo)，張海鳳，馮大川.一種可擴(kuò)展的小型SCR煙氣脫硝噴氨控制系統(tǒng)及優(yōu)化控制方法[J].新技術(shù)新工藝，2015（11）：56～61.

[2]孫育紅，侯玉婷，焦力剛，李爾堪.指數(shù)預(yù)測(cè)模型和Smith預(yù)估器在SCR煙氣脫硝控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].熱力發(fā)電，2016，45（12）：114～118.

[3]成明濤，鐘 俊，廖永進(jìn)，范軍輝，高正陽.基于流場(chǎng)多變的SCR脫硝系統(tǒng)噴氨優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)[J].熱力發(fā)電，2016，45（12）：130～136.

[4]禾志強(qiáng)，劉永江.330MW機(jī)組SCR煙氣脫硝系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化試驗(yàn)分析[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2016，34（05）：14～17.

[5]何金亮，金理鵬，盧承政，宋玉寶，梁俊杰，方朝君.燃煤電站SCR煙氣脫硝系統(tǒng)運(yùn)行典型故障診斷[J].中國(guó)電力，2016，49（08）：148～153.

收稿日期：2018-5-21

作者簡(jiǎn)介：楊 平（1990-），男，助理工程師，本科，主要從事環(huán)保調(diào)試、咨詢相關(guān)工作。