陳澤成

(廣州市建研環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司，廣東 廣州 510520)

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火電廠SCR脫硝系統(tǒng)性能考核測(cè)試

陳澤成

(廣州市建研環(huán)境監(jiān)測(cè)有限公司，廣東 廣州 510520)

燃煤發(fā)電是我國(guó)大氣污染物NOx的主要來(lái)源之一，實(shí)現(xiàn)NOx減排目標(biāo)的關(guān)鍵電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝。對(duì)某企業(yè)#7(210 MW)機(jī)組煙氣脫硝系統(tǒng)進(jìn)行性能考核測(cè)試。在大于80%及60%兩種負(fù)荷下，考核NOx排放濃度、脫硝效率、氨的逃逸量、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率、系統(tǒng)壓力損失。結(jié)果表明，脫硝系統(tǒng)測(cè)試的各項(xiàng)結(jié)果均符合性能保證值。對(duì)脫硝系統(tǒng)日常維護(hù)提出了建議。

SCR脫硝系統(tǒng)；性能考核；脫硝效率

長(zhǎng)久以來(lái)，我國(guó)能源消費(fèi)以燃煤為主，煤炭占能源消費(fèi)總量的60%以上，而占煤炭消耗量的50%為發(fā)電耗煤，并將在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)維持這狀況[1]。2005年全國(guó)NOx排放量為19.1×106噸，大氣環(huán)境中NOx的質(zhì)量濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他國(guó)家和地區(qū)，其中電廠為43%，可見(jiàn)燃煤發(fā)電是我國(guó)大氣污染物NOx的主要來(lái)源之一[2]。

實(shí)現(xiàn)NOx減排目標(biāo)的關(guān)鍵電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)煙氣脫硝。為了保證系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定運(yùn)行，保證去除效率的穩(wěn)定，有必要對(duì)試驗(yàn)運(yùn)行過(guò)程中的試驗(yàn)進(jìn)行調(diào)試。根據(jù)結(jié)果摸索各單元最優(yōu)、成本最低的運(yùn)行條件。

某企業(yè)#7(210 MW)燃煤發(fā)電供熱機(jī)組鍋爐為東方鍋爐廠制造，單臺(tái)容量為680 t/h，#7機(jī)組用一座180 m煙囪。#7機(jī)組脫硝系統(tǒng)采用的是選擇性催化還原(SCR)法，在催化劑的作用下，向溫度約300～420 ℃的煙氣中噴氨(NH3)，將NOx還原為N2和水，無(wú)二次污染。

本文以某企業(yè)#7(210 MW)機(jī)組選擇性催化還原法(SCR)煙氣脫硝系統(tǒng)為例，闡述相關(guān)性能測(cè)試方法。

1 性能測(cè)試內(nèi)容、工況負(fù)荷及測(cè)點(diǎn)布設(shè)

1.1 測(cè)試內(nèi)容

檢測(cè)項(xiàng)目分析方法及所用儀器設(shè)備見(jiàn)表1所示。

表1 儀器設(shè)備及方法一覽表

1.2 工況條件

#7機(jī)組運(yùn)行負(fù)荷保持為210 MW，鍋爐負(fù)荷應(yīng)穩(wěn)定在要求負(fù)荷上下，偏離范圍少于等于±5%。

分以下兩種情況進(jìn)行性能測(cè)試：①機(jī)組滿負(fù)荷大于80%，控制氮氧化物排放濃度小于50 mg/m3；②機(jī)組滿負(fù)荷大于60%，控制氮氧化物排放濃度小于50 mg/m3。

1.3 測(cè)點(diǎn)設(shè)置

按《固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法》(GB/T16157-1996)[3]，在系統(tǒng)進(jìn)口和出口的的直管處布設(shè)采樣斷面。脫硝反應(yīng)器甲、乙側(cè)出口布40個(gè)檢測(cè)點(diǎn)。

2 性能考核測(cè)試方法

2.1 凈煙氣NOx含量和脫硝效率檢測(cè)

用自動(dòng)煙塵(氣)測(cè)試儀對(duì)#7煙氣脫硝系統(tǒng)進(jìn)、出口煙氣中NOx和O2進(jìn)行檢測(cè)，計(jì)算脫硝效率。

(1)

式中：ηNOx——脫硝效率，%

NOxin——反應(yīng)器進(jìn)口NOx濃度，mg/m3

NOxout——反應(yīng)器出口NOx濃度，mg/m3

2.2 氨的逃逸量檢測(cè)

檢測(cè)#7 脫硝系統(tǒng)出口氨的含量，得出#7煙氣脫硝系統(tǒng)凈煙氣氨的含量。

(2)

式中：ρNH3——氨含量，mg/m3

A——樣品溶液吸光度

A0——空白吸收液吸光度

a——校準(zhǔn)曲線截距

b——校準(zhǔn)曲線斜率

VS——樣品吸收液總體積，mL

V0——分析時(shí)所取吸收液體積，mLVnd——所采氣樣標(biāo)準(zhǔn)體積(101.325 kPa，273 K)，LD——稀釋因子

2.3 SO2/SO3轉(zhuǎn)化率檢測(cè)

用自動(dòng)煙塵(氣)測(cè)試儀對(duì)#7煙氣脫硝系統(tǒng)進(jìn)、出口煙氣中SO2進(jìn)行檢測(cè)，計(jì)算SO2/SO3轉(zhuǎn)化率。

(3)

式中：C1、C2——系統(tǒng)出、進(jìn)口煙氣中SO2的含量

2.4 脫硝系統(tǒng)壓力損失

煙氣脫硝系統(tǒng)的漏風(fēng)率和壓降由系統(tǒng)進(jìn)出口的氧量、動(dòng)壓和靜壓得出。計(jì)算方法如下：

ΔP=Pj1-Pj2+Pd1-Pd2+(ρ1Z1-ρ2Z2)g

(4)

式中：Pj1、Pj2——進(jìn)出口測(cè)量斷面處的煙氣靜壓，Pa

Pd1、Pd2——進(jìn)出口測(cè)量斷面出煙氣動(dòng)壓，Pa

ρ1、ρ2——進(jìn)出口實(shí)際工況下的煙氣密度，kg/m3

Z1、Z2——進(jìn)出口測(cè)量斷面處的高度，m

3 性能考核測(cè)試結(jié)果評(píng)價(jià)

#7脫硝系統(tǒng)性能測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可以看出，在測(cè)試過(guò)程中，脫硝系統(tǒng)各項(xiàng)結(jié)果均符合性能保證值。

表2 #7脫硝系統(tǒng)性能測(cè)試結(jié)果

4 結(jié)論和建議

本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)該企業(yè)#7爐煙氣脫硝系統(tǒng)進(jìn)行性能試驗(yàn)研究，對(duì)其在大于80%及60%兩種負(fù)荷下的NOx排放濃度、脫硝效率、氨的逃逸量、SO2/SO3轉(zhuǎn)化率、系統(tǒng)壓力損失進(jìn)行測(cè)試，得出其在80%及60%負(fù)荷下，脫硝系統(tǒng)測(cè)試的各項(xiàng)結(jié)果均符合性能保證值。綜上所述，該脫硝裝置技術(shù)指標(biāo)符合技術(shù)協(xié)議要求。

SCR脫硝系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中容易堵塞，防止堵塞主要措施有：

(1)選擇低SO2/SO3轉(zhuǎn)化率的脫硝催化劑；

(2)降低飛灰含碳量；

(3)選擇合適的吹灰系統(tǒng)和空氣預(yù)熱器；

(4)采用低過(guò)量空氣燃燒方式。

[1] 潘玲穎,麻林巍,周喆,等.2030年中國(guó)煤電SO2和NOx排放總量的情況研究[J]．動(dòng)力工程學(xué)報(bào)，2010,30(5):378-383．

[2] 王志軒,趙毅,潘荔,等．中國(guó)燃煤電廠NOx排放估算方法及排放量研究[J]．中國(guó)電力,2009，42(4):59-62．

[3] GB/T16157-1996 固定污染源排氣中顆粒物測(cè)定與氣態(tài)污染物采樣方法[S]．

[4] 劉學(xué)軍.SCR脫硝技術(shù)在廣州恒運(yùn)熱電廠300 MW機(jī)組上的應(yīng)用[J].中國(guó)電力，2006，39(3):86-89.

Test on the Performance about SCR Flue Gas Denitrification System in A Power Plant

CHENZe-cheng

(Guangzhou Jianyan Environmental Monitoring Co.,Ltd., Guangdong Guangzhou 510520,China)

Coal-fired power generation is one of the main sources of atmospheric pollutant NOxin China, implementation of NOxemission reduction targets is the key to the power industry to achieve flue gas denitrification. #7 (210 MW) unit flue gas denitrification system for a certain enterprise performance was tested. In two kinds of load of more than 80% and 60%, NOxemission concentration, efficiency of denitrification, escape of ammonia, conversion rate of SO2/SO3and loss of the system pressure were texted. The results showed that the system can meet the requirements of performance guarantee value. Suggestions were put forward on the daily maintenance of the denitrification system.

denitrification system；performance testing；denitrification efficiency

陳澤成(1984-)，男，工程師，主要環(huán)境監(jiān)測(cè)研究。

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1001-9677(2016)020-0125-02