楊焱鑫，鐘建輝

(湛江中粵能源有限公司，廣東 湛江　524000)

?

600 MW亞臨界機(jī)組鍋爐SCR系統(tǒng)優(yōu)化試驗(yàn)研究

楊焱鑫，鐘建輝

(湛江中粵能源有限公司，廣東 湛江524000)

針對某亞臨界600 MW機(jī)組選擇性催化還原(SCR)系統(tǒng)存在變工況下耗氨量大，脫硝運(yùn)行困難，氮氧化物波動(dòng)較大和空預(yù)器堵塞等問題，對不同負(fù)荷(550,300 MW)下出口氮氧化物濃度場和流場進(jìn)行分析研究，通過調(diào)節(jié)噴氨格柵實(shí)現(xiàn)了機(jī)組在不同負(fù)荷下運(yùn)行的最優(yōu)化，濃度場分布近乎均勻，測點(diǎn)左右偏差降低到15%以下，空預(yù)器阻力壓差最大降幅為26.13%，可為同型號(hào)燃煤鍋爐脫硝系統(tǒng)運(yùn)行提供可靠的數(shù)據(jù)參考。

600 MW機(jī)組；亞臨界機(jī)組；鍋爐；脫硝；SCR優(yōu)化；NOx濃度場；流場；空氣預(yù)熱器

0　引言

為了積極應(yīng)對世界環(huán)境變化，我國政府頒布了一系列環(huán)保措施,燃煤電廠NOx排放質(zhì)量濃度指標(biāo)由原來100 mg/m3以下，提升到目前的50 mg/m3以下[1]。燃煤電廠為解決此問題，一般均加裝選擇性催化還原(SCR)脫硝系統(tǒng)。某些電廠在采用SCR脫硝系統(tǒng)之后，對日常維護(hù)工作不重視導(dǎo)致了很多問題，如空氣預(yù)熱器(以下簡稱空預(yù)器)堵塞及腐蝕、阻力增大、引風(fēng)機(jī)電流增加、脫硝催化劑壽命縮短、氨逃逸量超標(biāo)等。這些問題的產(chǎn)生一方面使系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性降低，能源耗費(fèi)量增大，污染環(huán)境；另一方面使設(shè)備的安全性受到威脅。因此，對SCR系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化試驗(yàn)十分重要[2-8]。

1　機(jī)組概況及SCR系統(tǒng)優(yōu)化試驗(yàn)概述

該600 MW機(jī)組鍋爐為DG2030/17.5-II8型、亞臨界、一次中間再熱、自然循環(huán)、前后墻對沖燃燒方式、單爐膛、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、尾部雙煙道、全鋼構(gòu)架∏型燃煤汽包爐。采用中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)，每爐配6臺(tái)磨煤機(jī)(5臺(tái)運(yùn)行，1臺(tái)備用)，煤粉細(xì)度R90為16%。采用SCR技術(shù)，反應(yīng)器布置在鍋爐省煤器與空預(yù)器之間。每臺(tái)機(jī)組配置2個(gè)SCR反應(yīng)器，采用純度為 99.6%的液氨作為反應(yīng)劑，采用蜂窩式催化劑。

現(xiàn)階段SCR系統(tǒng)優(yōu)化主要采用單一反饋模式，即根據(jù)SCR反應(yīng)器入口NOx質(zhì)量濃度分布調(diào)節(jié)相應(yīng)入口噴氨支管的噴氨量，達(dá)到提高脫硝效率并降低氨逃逸率的目的。SCR系統(tǒng)噴氨格柵調(diào)節(jié)閥及出口NOx質(zhì)量濃度測點(diǎn)布置如圖1和圖2所示。SCR 系統(tǒng)A，B反應(yīng)器爐前到爐后每側(cè)均有5個(gè)測孔。每個(gè)測孔的測點(diǎn)布置情況為：A側(cè)固定端7個(gè)測點(diǎn)，擴(kuò)建端6個(gè)測點(diǎn)；B側(cè)固定端6個(gè)測點(diǎn)，擴(kuò)建端7個(gè)測點(diǎn)。噴氨調(diào)節(jié)閥布置于反應(yīng)器前墻處，每側(cè)反應(yīng)器共14個(gè)調(diào)節(jié)點(diǎn)。

圖1　SCR系統(tǒng)A側(cè)噴氨格柵調(diào)節(jié)閥及出口NOx質(zhì)量濃度測點(diǎn)布置

圖2　SCR系統(tǒng)B側(cè)噴氨格柵調(diào)節(jié)閥及出口NOx質(zhì)量濃度測點(diǎn)布置

采用網(wǎng)格法在SCR反應(yīng)器的進(jìn)口(噴氨格柵之前)和出口測量NOx和O2在煙氣中的含量，每孔測試3個(gè)點(diǎn)。根據(jù)測量結(jié)果計(jì)算得到反應(yīng)器出口折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(6% O2濃度)下氮氧化物(NOx)的分布狀況。對于NOx含量過低的區(qū)域，適當(dāng)減少噴氨量，對于NOx含量過高的區(qū)域，適當(dāng)增加噴氨量，最終實(shí)現(xiàn)出口NOx的均勻分布[9-11]。

2　SCR優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)

相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，大多數(shù)燃煤電廠在做SCR系統(tǒng)優(yōu)化試驗(yàn)時(shí)僅對滿負(fù)荷(或者高負(fù)荷)時(shí)的SCR系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，誤認(rèn)為在滿負(fù)荷實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)，則在其他負(fù)荷下投運(yùn)成比例的還原劑也滿足SCR運(yùn)行的最優(yōu)狀態(tài)。但事實(shí)并非如此，因?yàn)樵诓煌?fù)荷下鍋爐產(chǎn)生NOx也具有差異性，所以氨水用量具有很大差異，導(dǎo)致調(diào)節(jié)噴氨格柵的方式也不同。本文詳細(xì)介紹某亞臨界機(jī)組在不同負(fù)荷(550,300 MW)下SCR優(yōu)化前、后的運(yùn)行情況。

2.1550 MW負(fù)荷下SCR系統(tǒng)分析

2.1.1550 MW負(fù)荷未調(diào)整時(shí)反應(yīng)器出口NOx分布情況

在550 MW負(fù)荷工況下，反應(yīng)器A，B側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布場分別如圖3、圖4(圖中，圖例1～5分別代表從爐前到爐后5個(gè)測孔，橫坐標(biāo)1～13分別代表從固定端到擴(kuò)建端的13個(gè)測點(diǎn)，下同)所示，SCR系統(tǒng)性能參數(shù)見表1。

圖3　SCR系統(tǒng)A側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布(550 MW)

圖4　SCR系統(tǒng)B側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布(550 MW)

項(xiàng)目A側(cè)B側(cè)入口質(zhì)量濃度(DCS平均)/(mg·m-3)274.4318.2實(shí)測入口質(zhì)量濃度(平均)/(mg·m-3)220.8241.4DCS與實(shí)測入口偏差/%24.331.8出口質(zhì)量濃度(DCS平均)/(mg·m-3)51.651.6實(shí)測出口質(zhì)量濃度(平均)/(mg·m-3)41.420.7DCS與實(shí)測出口偏差/%24.6149.0DCS計(jì)算脫硝效率/%81.283.1實(shí)測脫硝效率/%81.391.4DCS與實(shí)測效率偏差/%0.19.1測點(diǎn)左右標(biāo)準(zhǔn)偏差/%15.547.87測點(diǎn)左右相對標(biāo)準(zhǔn)偏差/%77.077.8

由圖3和表1可知：鍋爐550 MW高負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)，實(shí)測SCR反應(yīng)器 A側(cè)NOx出口質(zhì)量濃度為41.4 mg/m3,入口質(zhì)量濃度為220.8 mg/m3，實(shí)測效率為81.3%，但NOx出口質(zhì)量濃度的測點(diǎn)左右相對標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)到77.0%，可見反應(yīng)器A側(cè)出口質(zhì)量濃度在高負(fù)荷情況時(shí)的分布也是很不均勻的。由圖3還可以看出，反應(yīng)器A側(cè)550 MW時(shí)出口NOx質(zhì)量濃度分布還呈現(xiàn)出爐前質(zhì)量濃度高、爐后質(zhì)量濃度低的情況。

由圖4和表1可知：鍋爐550 MW高負(fù)荷工況下運(yùn)行時(shí)，實(shí)測SCR反應(yīng)器 B側(cè)NOx出口質(zhì)量濃度為20.7 mg/m3，入口質(zhì)量濃度為241.4 mg/m3，實(shí)測效率為91.4%，但NOx出口質(zhì)量濃度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)到88.8%，可見反應(yīng)器B側(cè)出口質(zhì)量濃度在高負(fù)荷時(shí)的分布也是很不均勻的。反應(yīng)器A側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布在550 MW高負(fù)荷時(shí)爐前、爐后都較平均，但高負(fù)荷情況下B側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度和A側(cè)相反，呈現(xiàn)出固定端質(zhì)量濃度高、擴(kuò)建端質(zhì)量濃度低的現(xiàn)象，但固定端測孔1～6的NOx質(zhì)量濃度分布和擴(kuò)建端測孔7～13的NOx質(zhì)量濃度分布都比較平均。

2.1.2550 MW負(fù)荷時(shí)SCR反應(yīng)器入口煙氣流場測量情況

550 MW負(fù)荷工況下，實(shí)測SCR反應(yīng)器A，B側(cè)入口煙氣流速分布如圖5、圖6所示。

由圖5可知：SCR反應(yīng)器A側(cè)入口煙氣分布情況總體趨勢是爐前流速低，爐后質(zhì)量濃度高，煙氣流速基本為爐前向爐后逐漸增大；而爐左右兩側(cè)煙氣流速情況為總體固定端稍大，擴(kuò)建端相對較小，但左右相差不大。煙氣流速分布反映了煙氣流量的大小分布情況，同時(shí)反加映了煙氣NOx的分布趨勢。結(jié)合圖3實(shí)測結(jié)果可知，反應(yīng)器A側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度前后分布跟煙氣流速測量結(jié)果是一致的。總體而言，SCR反應(yīng)器A側(cè)的質(zhì)量濃度分布不平衡現(xiàn)象很大程度上是由入口煙氣分布不平均造成的。

圖5　550 MW工況下A側(cè)入口煙氣流速

圖6　550 MW工況下B側(cè)入口煙氣流速

由圖6可知：SCR反應(yīng)器B側(cè)入口煙氣分布情況沒有像反應(yīng)器A側(cè)那樣出現(xiàn)煙氣流速爐前向爐后逐漸增大的現(xiàn)象；而爐左右兩側(cè)煙氣流速情況總體為固定端大，擴(kuò)建端相對較小。這與圖4反應(yīng)器出口煙氣NOx分布爐前爐后質(zhì)量濃度較為平均，爐左固定端NOx質(zhì)量濃度高，爐右擴(kuò)建端NOx質(zhì)量濃度低的現(xiàn)象較為吻合。因此，SCR反應(yīng)器B側(cè)的質(zhì)量濃度分布左右不平衡現(xiàn)象很大程度上也是由入口煙氣分布左右不平均造成的。

2.1.3550 MW負(fù)荷時(shí)SCR反應(yīng)器噴氨格柵調(diào)整試驗(yàn)

根據(jù)高負(fù)荷時(shí)測量SCR反應(yīng)器出口NOx分布情況進(jìn)行了噴氨格柵調(diào)整，由于SCR系統(tǒng)噴氨調(diào)節(jié)手段較為單一，只能通過調(diào)整爐左右方向的噴氨大小來調(diào)整NOx分布。最終A側(cè)噴氨格柵調(diào)整見表2，SCR系統(tǒng)性能參數(shù)見表3，調(diào)整后測量NOx分布如圖7、圖8所示。

由圖7和表3可知，調(diào)整后反應(yīng)器A側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度左右相對標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為14.6%，因此經(jīng)過調(diào)整后的A側(cè)NOx質(zhì)量濃度出口左右分布基本平均。而且實(shí)測A側(cè)NOx脫除效率達(dá)到85.4%，可以滿足性能考核要求。

表2　噴氨格柵調(diào)整(550 MW)

表3　調(diào)整后SCR系統(tǒng)性能參數(shù)(550 MW)

圖7　SCR系統(tǒng)A側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布(550 MW)

由圖8和表3可知，反應(yīng)器B側(cè)實(shí)測脫硝效率為85.1%，雖然效率比調(diào)整前有所降低，但出口氮氧化物排放值依然能達(dá)到排放要求，并且反應(yīng)器B側(cè)出口氮氧化物分布更為均勻，相對偏差大幅度降低，綜合考量滿足性能考核要求。

表4　#1機(jī)組550 MW運(yùn)行氨逃逸率測量結(jié)果

表5　調(diào)整前SCR系統(tǒng)性能參數(shù)(300 MW)

圖8　SCR系統(tǒng)B側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布(550 MW)

2.1.4氨逃逸測量結(jié)果情況

為了觀察噴氨格柵調(diào)整后SCR系統(tǒng)氨逃逸的情況，在噴氨格柵調(diào)整完、鍋爐穩(wěn)定運(yùn)行的情況下(負(fù)荷穩(wěn)定在550 MW)，進(jìn)行了氨逃逸的測量，具體測量結(jié)果見表4。

550 MW高負(fù)荷工況下,試驗(yàn)所選取抽氨測點(diǎn)為靠近NOx出口質(zhì)量濃度較低的測孔。從表5可以看出，所測得反應(yīng)器A，B側(cè)氨逃逸率平均值分別為0.333×10-6和0.875×10-6，其中B10測孔測得氨質(zhì)量濃度較其他孔高，即實(shí)際擴(kuò)建端氨逃逸率較高，但各測孔所測得氨逃逸率均低于3×10-6。

2.2300 MW負(fù)荷下SCR系統(tǒng)分析

2.2.1300 MW高負(fù)荷未調(diào)整時(shí)反應(yīng)器出口NOx分布情況

300 MW負(fù)荷是該臺(tái)鍋爐的常用負(fù)荷，在300 MW工況下噴氨格柵調(diào)節(jié)閥與高負(fù)荷(550 MW)情況下調(diào)節(jié)閥開度一致，試驗(yàn)測得A，B側(cè)NOx出口質(zhì)量濃度分布如圖9和圖10所示。

圖9　SCR系統(tǒng)A側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布(300 MW)

圖10　SCR系統(tǒng)B側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布(300 MW)

由圖 9 和表 5 可知：鍋爐 300 MW 負(fù)荷時(shí)，SCR系統(tǒng)運(yùn)行工況下，實(shí)測SCR A側(cè)NOx出口質(zhì)量濃度為62.9 mg/m3,入口質(zhì)量濃度為318.5 mg/m3，實(shí)測效率為80.3%，與DCS顯示的入口質(zhì)量濃度、出口質(zhì)量濃度、效率偏差均在15%以內(nèi)。但NOx出口質(zhì)量濃度的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)到72.3%，由此可見反應(yīng)器A側(cè)的出口質(zhì)量濃度分布很不均勻，其中鍋爐固定端到擴(kuò)建端除測點(diǎn)1、測點(diǎn)8和測點(diǎn)13質(zhì)量濃度相對偏高外，其他測點(diǎn)分布相對較均勻；由圖9可見反應(yīng)器A側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布還呈現(xiàn)出爐前質(zhì)量濃度高，爐后質(zhì)量濃度低，NOx質(zhì)量濃度由爐前向爐后階梯遞減的現(xiàn)象。

由圖10和表5可知：鍋爐300 MW負(fù)荷時(shí)，實(shí)測SCR B側(cè)NOx出口質(zhì)量濃度為55.8 mg/m3,入口質(zhì)量濃度為317.9 mg/m3，實(shí)測效率為82.4%。DCS顯示NOx入口質(zhì)量濃度和出口質(zhì)量濃度偏差在20%～25%之間，但與DCS顯示效率偏差為0.49%。同時(shí)，NOx出口質(zhì)量濃度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差達(dá)到59.4%，說明反應(yīng)器B側(cè)NOx出口質(zhì)量濃度分布還是不太均勻的。與反應(yīng)器A側(cè)對比可以發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)器B側(cè)NOx爐前、爐后質(zhì)量濃度分布是比較均勻的，但質(zhì)量濃度左右分布總體鍋爐固定端NOx質(zhì)量濃度較擴(kuò)建端要大，其中測點(diǎn)2質(zhì)量濃度最高。由圖10還可以看出，反應(yīng)器B側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布有個(gè)很小的區(qū)域：大致在爐前孔1和孔2處，測點(diǎn)7～11之間，此區(qū)域NOx質(zhì)量濃度明顯小于周邊NOx質(zhì)量濃度。

2.2.2300 MW低負(fù)荷時(shí)SCR反應(yīng)器入口煙氣流場測量情況

由圖11可知：300 MW工況下SCR反應(yīng)器A側(cè)入口煙氣分布與高負(fù)荷時(shí)相似，總體趨勢是爐前流速低，爐后質(zhì)量濃度高；而爐左右兩側(cè)煙氣流速情況為總體固定端稍大，擴(kuò)建端相對較小，但擴(kuò)建端也出現(xiàn)如測孔9一樣流速較高的點(diǎn)。因此，低負(fù)荷情況SCR反應(yīng)器A側(cè)入口煙氣分布很不均勻，沒有很明顯的分布規(guī)律。高、低負(fù)荷工況下都出現(xiàn)的這種不規(guī)則、不均勻的煙氣流速，有可能是反應(yīng)器A側(cè)導(dǎo)流板布置或有損壞造成的。

300 MW低負(fù)荷工況下，反應(yīng)器B側(cè)入口煙氣分布如圖12所示，在前后和左右方向原本是較為平均的，前后方向沒有像反應(yīng)器A側(cè)一樣明顯出現(xiàn)由爐前向爐后煙氣流速逐漸增大的現(xiàn)象。觀察發(fā)現(xiàn)，在測孔7，9，11的爐后處(測點(diǎn)4和5)出現(xiàn)了一個(gè)流速異常的區(qū)域，這個(gè)區(qū)域的煙氣流速明顯低于四周煙氣流速，從而使煙氣分布前后方向出現(xiàn)中間流量高，爐前和爐后稍低的現(xiàn)象，使煙氣分布左右方向出現(xiàn)擴(kuò)建端靠中心處(大概在NOx質(zhì)量濃度測點(diǎn)10,11處)出現(xiàn)流量較低的現(xiàn)象。這個(gè)煙氣流速的異常區(qū)域極易造成SCR反應(yīng)器前墻靠擴(kuò)建端處出現(xiàn)低NOx的區(qū)域，這跟圖10實(shí)測數(shù)據(jù)非常吻合。

圖11　300 MW工況下反應(yīng)器A側(cè)入口煙氣流速

圖12　300 MW工況下反應(yīng)器B側(cè)入口煙氣流速

2.2.3300 MW低負(fù)荷時(shí)SCR反應(yīng)器噴氨格柵調(diào)整試驗(yàn)

根據(jù)300 MW低負(fù)荷時(shí)測量SCR反應(yīng)器出口NOx分布情況進(jìn)行了噴氨格柵調(diào)整，最終A側(cè)、B側(cè)噴氨格柵調(diào)整見表6，調(diào)整后測量NOx分布如圖13和14所示，SCR系統(tǒng)性能參數(shù)見表7。

經(jīng)過調(diào)整后的A側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布左右相對標(biāo)準(zhǔn)偏差仍達(dá)到29.0%，主要因?yàn)楣潭ǘ藴y點(diǎn)1處雖然保持噴氨調(diào)節(jié)閥全開，仍不能通過減少其他閥門開度增加相對噴氨量的方法降低其NOx質(zhì)量濃度。單一的噴氨閥門調(diào)整手段不能有效解決此問題，但除去測點(diǎn)1的影響，A反應(yīng)器出口NOx質(zhì)量濃度分布左右相對標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為13.3%,可認(rèn)為調(diào)整后的A側(cè)NOx質(zhì)量濃度出口左右分布相對平均。綜合考慮可以采取表6噴氨格柵調(diào)整開度。B側(cè)反應(yīng)器存在一個(gè)低NOx質(zhì)量濃度的危險(xiǎn)區(qū)域，因此B側(cè)反應(yīng)器的噴氨格柵閥門調(diào)整除了進(jìn)行爐左右方向的噴氨大小調(diào)整外，還需兼顧低NOx質(zhì)量濃度危險(xiǎn)區(qū)域的NOx質(zhì)量濃度水平。調(diào)整后測量NOx分布如圖14所示。通過反復(fù)試驗(yàn)調(diào)整，最終將B側(cè)SCR反應(yīng)器的左右相對標(biāo)準(zhǔn)偏差控制在25%以內(nèi)，同時(shí)使低質(zhì)量濃度NOx分布區(qū)平均質(zhì)量濃度提高了80%以上。

表6　噴氨格柵調(diào)整(300 MW)

圖13　SCR系統(tǒng)A側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布(300 MW)

圖14　SCR系統(tǒng)B側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度分布(300 MW)

項(xiàng)目A側(cè)B側(cè)項(xiàng)目A側(cè)B側(cè)入口質(zhì)量濃度(DCS平均)/(mg·m-3)258.2264.3DCS計(jì)算脫硝效率/%80.088.9實(shí)測入口質(zhì)量濃度(平均)/(mg·m-3)300325實(shí)測脫硝效率/%88.785.1DCS與實(shí)測入口偏差/%13.918.7DCS與實(shí)測效率偏差/%8.04.5出口質(zhì)量濃度(DCS平均)/(mg·m-3)51.544.2測點(diǎn)左右標(biāo)準(zhǔn)偏差/%9.517.73實(shí)測出口質(zhì)量濃度(平均)/(mg·m-3)39.148.3測點(diǎn)左右相對標(biāo)準(zhǔn)偏差/%57.241.3DCS與實(shí)測出口偏差/%31.78.5測點(diǎn)左右相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(去測點(diǎn)1)/%13.3—

2.2.4氨逃逸測量結(jié)果情況

300 MW負(fù)荷工況下試驗(yàn)所選取抽氨測點(diǎn)為靠近NOx出口質(zhì)量濃度較低測孔。所測得反應(yīng)器A，B側(cè)的氨逃逸率平均值分別為0.44×10-6和0.63×10-6，各測孔所測得氨逃逸均低于3×10-6。氨逃逸測量結(jié)果見表8。

3　空預(yù)器堵塞情況調(diào)整前后性能對比

為更好地了解調(diào)整噴氨格柵后SCR系統(tǒng)的運(yùn)行情況，選取具有代表性的2個(gè)工況(550 MW和300 MW)下的空預(yù)器進(jìn)出口壓差作為性能對比參數(shù)，這是因?yàn)楫?dāng)氨逃逸增多時(shí)，在空預(yù)器中當(dāng)煙氣溫度冷卻至177～215 ℃時(shí)，SCR反應(yīng)器中未反應(yīng)的NH3與SO3發(fā)生反應(yīng)生成硫酸氫銨。硫酸氫銨是一種黏性很強(qiáng)并具有較強(qiáng)腐蝕性的物質(zhì)，硫酸氫銨的黏性造成大量飛灰沉積在空預(yù)器表面引起空預(yù)器堵塞，增加空預(yù)器的阻力[12-15]。

由表9可以看出，在550 MW負(fù)荷下空預(yù)器進(jìn)出口壓差在SCR未優(yōu)化前平均為A側(cè)2 263 Pa,B側(cè)2 299 Pa?？疹A(yù)器阻力過大，會(huì)增加引風(fēng)機(jī)的功率消耗，嚴(yán)重時(shí)甚至迫使機(jī)組停爐以清理空預(yù)器。噴氨格柵優(yōu)化調(diào)整后，空預(yù)器進(jìn)出口壓差降到A側(cè)1 682 Pa,B側(cè)1 786 Pa，A側(cè)降幅約25.19%，B側(cè)降幅約22.31%。在300 MW負(fù)荷下，由表10中的數(shù)據(jù)可以看出，噴氨格柵調(diào)整前空預(yù)器的平均進(jìn)出口壓差分別為：A側(cè)1 416 Pa，B側(cè)1 346 Pa。經(jīng)過噴氨格柵調(diào)整后空預(yù)器進(jìn)出口的壓差平均值為：A側(cè)1 046 Pa，B側(cè)1 173 Pa，其中A側(cè)降幅約26.13%，B側(cè)降幅約12.85%。

上述2個(gè)工況的空預(yù)器阻力在調(diào)整后均大幅下降，A側(cè)降幅大于B側(cè)，說明A側(cè)效果更明顯，這個(gè)結(jié)果也與表5和表7的氨逃逸測量值相對應(yīng)，B側(cè)的氨逃逸相對較多。另外，在優(yōu)化調(diào)整后，吹灰次數(shù)明顯減少，接近以往的一半。同時(shí)，引風(fēng)機(jī)的電流約減小22%，減少了廠用電，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

表8　#1機(jī)組300 MW運(yùn)行氨逃逸率測量結(jié)果

表9　550 MW負(fù)荷下空預(yù)器進(jìn)、出口壓差　Pa

表10　300 MW負(fù)荷下空預(yù)器進(jìn)、出口壓差　Pa

4　結(jié)論及建議

(1)SCR脫硝系統(tǒng)噴氨格柵優(yōu)化調(diào)整結(jié)果。550 MW高負(fù)荷下優(yōu)化后，反應(yīng)器A側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差由77.0%降低到55.5%；反應(yīng)器B側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差由77.8%下降至41.2%。300 MW低負(fù)荷下優(yōu)化后，反應(yīng)器A側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差由72.3%降低到57.2%；反應(yīng)器B側(cè)出口NOx質(zhì)量濃度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差由59.4%下降至41.3%。結(jié)果表明，SCR脫硝系統(tǒng)噴氨格柵優(yōu)化調(diào)整基本能保證SCR脫硝系統(tǒng)更加平穩(wěn)、均勻地運(yùn)行，具有普遍的降低出口NOx質(zhì)量濃度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差的效果。

(2)SCR脫硝裝置效率試驗(yàn)結(jié)果。高負(fù)荷工況下實(shí)測SCR反應(yīng)器A側(cè)和B側(cè)脫硝效率分別達(dá)到85.4%和85.1%時(shí)，氨逃逸率可以維持在3×10-6以下；低負(fù)荷工況下實(shí)測SCR 反應(yīng)器A側(cè)和B側(cè)的脫硝效率達(dá)到88.7%和85.1%時(shí)，氨逃逸率可以維持在3×10-6以下。

(3)550 MW負(fù)荷下實(shí)測反應(yīng)器A側(cè)和B側(cè)壓力損失分別為475.0 Pa和378.6 Pa，壓力損失較小。

(4)SCR反應(yīng)器A側(cè)與B側(cè)煙氣流場分布特點(diǎn)。A側(cè)煙氣入口流場(噴氨格柵前)呈現(xiàn)爐前流速小、爐后流速大的特征，且入口流場左右分布不均勻；B側(cè)煙氣入口流場(噴氨格柵前)相對較均勻，但爐后靠擴(kuò)建端處的入口流場有個(gè)流速較低的區(qū)域。這是造成SCR反應(yīng)器出口NOx質(zhì)量濃度分布不均的主要原因。建議以后對反應(yīng)器煙氣導(dǎo)流板進(jìn)行全面檢查和合理布置，使入口煙氣分布更加均勻。

(5)SCR反應(yīng)器只能進(jìn)行寬度方向的噴氨調(diào)整，不能進(jìn)行縱度方向的噴氨調(diào)整，這是造成調(diào)整后SCR反應(yīng)器出口NOx質(zhì)量濃度分布仍不夠均勻的另一主要原因。建議對噴氨管路進(jìn)行改造，使之可以進(jìn)行縱度方向的噴氨調(diào)整。

(6)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)反應(yīng)器B側(cè)DCS氨流量計(jì)比實(shí)際耗氨量少約10%。建議對反應(yīng)器B側(cè)DCS氨流量計(jì)進(jìn)行重新校核，以防止平時(shí)運(yùn)行期間過多的噴氨造成氨逃逸的增大，從而造成煙氣下游空預(yù)器的堵塞。

(7)SCR反應(yīng)器A側(cè)和B側(cè)的進(jìn)氨調(diào)節(jié)閥波動(dòng)較大，調(diào)節(jié)性能不好，建議對其進(jìn)行完善，以保證反應(yīng)器出口NOx質(zhì)量濃度調(diào)節(jié)的準(zhǔn)確和穩(wěn)定。

[1]火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)：GB 13223—2011[S].

[2]王樂樂,宋玉寶,楊曉寧,等.火電廠SCR運(yùn)行性能診斷技術(shù)[J].熱力發(fā)電,2014(10):95-99.

[3]董陳,喬海勇,牛國平,等.某600 MW機(jī)組SCR煙氣脫硝裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].熱力發(fā)電,2014(12):99-104.

[4]沈丹,李大梅,楊蕾,等.電廠SCR脫硝數(shù)值模擬技術(shù)研究進(jìn)展[J].能源環(huán)境保護(hù),2013,27(3):10-13.

[5]武寶會(huì),崔利.火電廠SCR煙氣脫硝控制方式及其優(yōu)化[J].熱力發(fā)電,2013,42(10):116-119.

[6]石磊.燃煤鍋爐SCR法煙氣脫硝技術(shù)[J].鍋爐技術(shù)，2009,40(2)：76-80.

[7]廖永進(jìn),徐程宏,余岳溪,等.火電廠SCR煙氣脫硝裝置的運(yùn)行優(yōu)化研究[J].鍋爐技術(shù),2008,39(5):60-63.

[8]董建勛,于遂影,祁寧,等.火電廠SCR脫硝反應(yīng)器均流與混合技術(shù)試驗(yàn)研究[J].熱力發(fā)電,2006,35(10):70-75.

[9]劉曉敏.煙氣脫硝SCR裝置噴氨優(yōu)化研究[J].熱力發(fā)電,2012,41(7):81-83.

[10]湯元強(qiáng),吳國江,趙亮.SCR脫硝系統(tǒng)噴氨格柵優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].熱力發(fā)電,2013,42(3):58-62.

[11]曹志勇，譚城軍，李建忠，等.燃煤鍋爐SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn)[J].中國電力，2011,44(11)：55-58.

[12]王麗莉，許衛(wèi)國.煙氣脫硝裝置對鍋爐空預(yù)器的影響[J].黑龍江電力，2008,30(4):260-261.

[13]寧獻(xiàn)武,劉樹民,劉志杰,等.SCR脫硝系統(tǒng)對鍋爐設(shè)備的影響及對策[J].電力環(huán)境保護(hù),2009,25(6):34-36.

[14]鐘禮金，宋玉寶.鍋爐SCR煙氣脫硝后空氣預(yù)熱器堵塞原因及其解決措施[J].熱力發(fā)電，2012,41(8): 45-47.

[15]鄔東立,王潔,張國鑫,等.660 MW SCR脫硝機(jī)組空預(yù)器堵塞原因分析及對策[J].浙江電力,2014(3):46-50.

(本文責(zé)編：白銀雷)

《華電技術(shù)》來稿要求

(1)文章主題明確，材料真實(shí)，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，文字簡明準(zhǔn)確，符合創(chuàng)新性、科學(xué)性、實(shí)用性原則，學(xué)術(shù)類、專題類、綜述類論文一般不超過 6 000字，其他文稿 4 000字以內(nèi)為宜。

(2)文章題目不超過20字，提供5～8個(gè)中文關(guān)鍵詞，200～300字的中文摘要，并翻譯成英文；同時(shí)還需提供作者單位及英文名稱，作者姓名及漢語拼音，城市名及郵政編碼。

(3)摘要內(nèi)容包括目的、方法、結(jié)果、結(jié)論四要素，要求用詞準(zhǔn)確，簡明扼要；關(guān)鍵詞應(yīng)緊扣主題，并符合電力主題詞表要求等。

(4)文稿應(yīng)正確使用國家法定計(jì)量單位及符號(hào)，對文中首次出現(xiàn)的非公知公用的縮略語要在括號(hào)中注明全稱，對外文字母、數(shù)學(xué)符號(hào)要區(qū)分其大小寫、正斜體、上下角標(biāo)。

(5)插圖要有圖序和簡潔的圖題，并將圖序、圖題、圖注等標(biāo)在相應(yīng)圖框下方。

(6)參考文獻(xiàn)僅著錄作者親自閱讀過并在文稿中直接引用的公開發(fā)表的文獻(xiàn)，在引文處標(biāo)注序號(hào)。參考文獻(xiàn)表中所列專著和論文應(yīng)標(biāo)明：作者、文獻(xiàn)題名、出版社、出版地、出版年和頁碼，或者期刊名稱、年號(hào)、期次、頁碼，并在題名后標(biāo)注文獻(xiàn)類型標(biāo)志：[M]圖書；[C]會(huì)議錄；[G]匯編；[N]報(bào)紙；[J]期刊；[D]學(xué)位論文；[R]報(bào)告；[S]標(biāo)準(zhǔn)；[P]專利；[DB]數(shù)據(jù)庫；[CP]計(jì)算機(jī)程序；[EB]電子公告；[A]檔案；[CM]輿圖；[DS]數(shù)據(jù)集；[Z]其他。

(7)國家、省部級(jí)重大科研攻關(guān)項(xiàng)目及基金資助項(xiàng)目，請注明項(xiàng)目名稱及項(xiàng)目編號(hào)。

(8)文稿請?zhí)峁﹚ord電子文檔，文中圖片可以以單獨(dú)電子文檔提供(文檔格式:.dxf，.dwg，.eps等矢量圖格式)。請勿一稿多投，不論采用與否，恕不退稿。30天內(nèi)未接到本刊錄用通知，作者可自行處理。

(9)作者需提供：姓名、出生年、性別、民族、籍貫、職務(wù)、職稱、學(xué)位、研究方向、有效聯(lián)系電話、電子郵箱、通信地址、郵編等。

2016-03-09；

2016-05-02

TK 16

A

1674-1951(2016)06-0063-08

楊焱鑫(1982—)，男，湖北棗陽人，工程師，從事電廠環(huán)保方面的工作(E-mail:yangyanxin@gdyd.com)。