呂巍 劉洋

（1、沈陽洛卡環(huán)保工程有限公司，遼寧 沈陽 110013）

（2、北京中科潤和工程設(shè)計研究院有限公司，北京 100041）

CEMS環(huán)保系統(tǒng)是連續(xù)監(jiān)測大氣污染源排放情況，并將獲得的信息數(shù)據(jù)實時傳遞到相關(guān)管理部門的裝置。針對CEMS環(huán)保系統(tǒng)在實際的應(yīng)用中，存在的倒掛現(xiàn)象，文章以某電廠總裝機4×600MW運行過程為例，分析了其問題的發(fā)生原因。與此同時，提出了脫硝CEMS環(huán)保系統(tǒng)的優(yōu)化方法。

1 CEMS環(huán)保系統(tǒng)的存在問題原因

某電廠總裝機的容量為4×600MW，在脫硫出口NOX時，其含量要高于脫硝出口NOX含量。這就會導(dǎo)致CEMS環(huán)保系統(tǒng)在具體運行的過程中，出現(xiàn)NOX倒掛的現(xiàn)象。通過NOX平均值的計算在自檢修前，脫硝出口NOX平均值是小于脫硫出口NOX平均值含量的。而在進行自檢修的期間，脫硝需要加一層催化劑這就使得脫硫出口含量要大于脫硝的出口含量。事實證明，此過程中CEMS環(huán)保系統(tǒng)的倒掛現(xiàn)象明顯。

600MW機組在運行過程中每個側(cè)孔的NOX含量都不盡相同，其中中間測孔的NOX含量較低，兩側(cè)的測孔NOX含量較高。這一現(xiàn)象出現(xiàn)的原因是，每個側(cè)孔所對應(yīng)的噴氨手動門開度與煙氣流場的運行存在問題。當(dāng)側(cè)出口的CEMS取樣探頭接近中間的測孔時，其CEMS值就低。如果CEMS值較低，通過氨氮平衡計算就可以得出，系統(tǒng)在運行的過程中理論上所需的NH3含量要明顯大于實際的噴氨量。這就使得氨氮平衡的計算誤差范圍遠遠超過了允許的誤差值[1]。

2 脫硝CEMS環(huán)保系統(tǒng)的優(yōu)化方法

倒掛現(xiàn)象的出現(xiàn)，是由于600MW機組在進行的自檢的過程中加入一層催化劑的緣故，這就使得噴氨的濃度和風(fēng)道流場發(fā)生了一定變化。此種狀態(tài)下，CEMS環(huán)保系統(tǒng)的脫硝出口NOX含量不能代表當(dāng)前總裝機的運行狀況。針對這一問題，首先，要明確這一電廠的實際運營情況，然后再采取相應(yīng)的方案措施對其進行優(yōu)化控制。這是減少NOX倒掛現(xiàn)象發(fā)生以及物料不平衡問題的優(yōu)化方法。

2.1 優(yōu)化氣態(tài)噴氨流量

優(yōu)化氣態(tài)噴氨流量是指，升級氣態(tài)噴氨流量調(diào)節(jié)閥的自動控制功能。具體來說，就是將原來的被控對象脫硝效率單回路升級為，能夠根據(jù)氨氮平衡來調(diào)節(jié)噴氨流量的串級回路控制。升級后的氣態(tài)噴氨流量可以有效的縮小與實際的噴氨量差值。對氣態(tài)噴氨流量調(diào)節(jié)閥自動邏輯中的PV值選用脫硫出口的NOX值，根據(jù)自動調(diào)節(jié)的結(jié)果對氨氮平衡進行調(diào)整和分析[2]。

2.2 優(yōu)化SCR裝置

對600MW機組的SCR裝置進行優(yōu)化，可以實現(xiàn)反應(yīng)器SCR入口噴氨的均勻性。此外，還可以對其實用性能進行試驗，具體來說就是對側(cè)噴氨手動門組重新定位。調(diào)整完噴氨的濃度場后，就可以使各個測點的NOX濃度矩陣計算誤差減小。其具體的調(diào)整過程為，對于摸底測試和預(yù)備測試。首先，要將實測反應(yīng)器SCR各個進出口的NOX濃度，分別與在線NO/O2分析儀表的DCS顯示值進行比較，這是為設(shè)定脫硝效率試驗所做的準備工作。其次，在SCR裝置處于滿負荷狀態(tài)下調(diào)節(jié)噴氨流量，這樣就可以使脫硝的效率達到70%。而后，再測量反應(yīng)器SCR進出口的NOX濃度分布和氨逃逸濃度分布。最后，就可以初步評估氨噴射分配狀況和脫硝裝置的效率。

對于噴氨的優(yōu)化過程。同樣，也需要在600MW機組處于滿符合的作用下根據(jù)反應(yīng)器出口的NOX濃度分布情況,對SCR系統(tǒng)的AIG氨噴射系統(tǒng)各支管的氨噴射量進行優(yōu)化平衡調(diào)整。這是降低反應(yīng)器出口的局部過大氨逃逸濃度,從而提高脫硝裝置的整體脫硝效率有效措施。滿負荷下的調(diào)整約需4-5個工況,在滿負荷下調(diào)平后,還需在中負荷下進行驗證微調(diào)。AIG調(diào)平后，反應(yīng)器出口的NOX分布相對標(biāo)準差CV值通常小于15%[3]。

對于最大脫硝效率，是在機組高、中、低三個負荷點的情況下，調(diào)整氣氨的噴射量。這一過程中，氨逃逸濃度和測試脫硝效率就會獲得各個負荷點的最大脫硝效率。至此，氨逃逸濃度和測試脫硝效率就可以為600MW機組的運行過程，提供合理控制氨噴射量的指導(dǎo)。其中，三個負荷點需要6-8個試驗工況，而且每個工況每臺反應(yīng)器出口化學(xué)吸收法采集六個氨逃逸樣品。

2.3 優(yōu)化氣態(tài)氨氣測量裝置

將現(xiàn)有氣態(tài)氨氣的測量機構(gòu)進行優(yōu)化，具體來說就是將氣態(tài)的氨氣質(zhì)量流量計優(yōu)化為平衡流量計。平衡流量計又名體積流量計，其可以在增加流量計前直管段的同時，還能夠滿足機組對流量測量的需求。

3 結(jié)語

綜上所述，脫硝CEMS的優(yōu)化，能夠?qū)崿F(xiàn)利用自動調(diào)節(jié)的結(jié)果對氨氮平衡進行準確的調(diào)整和分析。其中對于SCR裝置的優(yōu)化，是通過初步評估氨噴射分配狀況和脫硝裝置效率的的方法，來對獲得最大脫硝效率的控制。隨著我國市場經(jīng)濟發(fā)展進程的不斷加快，CEMS環(huán)保系統(tǒng)所監(jiān)測的大氣污染源排放情況是保證其穩(wěn)定發(fā)展的重要組成部分。對其進行優(yōu)化是提高CEMS環(huán)保系統(tǒng)測量準確性的有效控制措施。

[1]王奇?zhèn)?600MW機組脫硝CEMS環(huán)保系統(tǒng)的優(yōu)化及實踐[J].安徽電力,2013,04∶15-18.

[2]劉愛民,徐光寶,楊亞熙.600MW機組脫硝控制系統(tǒng)優(yōu)化淺析[J].華北電力技術(shù),2013,02∶32-35.

[3]李仁剛,邵建設(shè),陳凱,孫娟,孫家勇,龔振華,胡浩毅.選擇性非催化還原煙氣脫硝工藝在利港電廠4×600MW機組上的應(yīng)用[J].電力科技與環(huán)保,2011,01∶38-41.