何逸森

（廣州南大環(huán)保科技有限公司 廣東廣州 510070）

引言

進行脫硝系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)整，其目的是為了在保證脫硝效率的同時使氨逃逸率達到最小，并合理控制脫硝副反應發(fā)生的程度[1,2]。通過調(diào)整反應器內(nèi)局部區(qū)域的供氨量，在反應器出口建立均勻、穩(wěn)定的NOx分布，使SCR脫硝系統(tǒng)在保持理想脫硝效率的同時，保持最小的氨逃逸率和良好的可控性運行，以節(jié)省噴氨量并減小對空預器的危害，使脫硝系統(tǒng)在環(huán)保排放達標的基礎上，兼顧節(jié)約運行成本。

本研究通過在鍋爐高中低負荷條件下測試脫硝效率、氨逃逸濃度以及SO2/SO3轉(zhuǎn)化率，為SCR脫硝系統(tǒng)的全過程管理提供技術數(shù)據(jù)，以保證SCR和空預器的安全運行。

1 SCR裝置設計性能值

SCR裝置設計性能值為：脫硝效率≥80%，氨逃逸濃度≤3μL/L，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率≤1.0%。

2 實驗儀器

煙氣分析儀(西門子U6型、testo 350型)、煙氣預處理器、自動煙塵(氣)測試儀(嶗應3012H型)等。測點布置在脫硝裝置脫硝裝置入口和出口煙道，在預留的煙氣采樣孔中采用網(wǎng)格法布點進行測試。

3 實驗結果與分析

3.1 優(yōu)化調(diào)整前后脫硝性能

優(yōu)化調(diào)整前后脫硝效率，SCR出口NOx濃度以及NOx均勻度如圖1和圖2所示。結果表明，優(yōu)化調(diào)整前，脫硝效率在不同負荷下均在80%以下，且SCR出口濃度在42mg/Nm3～56mg/Nm3之間波動，變化幅度較大，而NOx均勻度則在20%～30%之間。優(yōu)化調(diào)整后，各項指標趨于穩(wěn)定。調(diào)整后脫硝效率均保持在80%以上，滿足設計性能要求，在460MW時達到最大，為85%；SCR出口NOx濃度為31mg/Nm3～35mg/Nm3，變化幅度較小，NOx均勻度也保持在16%～19%之間?？傮w而言，優(yōu)化調(diào)整后脫硝效率及均勻度均有較大程度改善。

圖1 優(yōu)化調(diào)整前后脫硝效率的變化

圖2 優(yōu)化調(diào)整前后SCR出口NOx濃度及均勻度

3.2 優(yōu)化調(diào)整前后氨逃逸率

優(yōu)化調(diào)整前后氨逃逸率的變化如圖3所示。優(yōu)化調(diào)整前，氨逃逸率濃度在各負荷條件下均大于3μL/L，并不滿足設計性能值(≤3μL/L)的要求。優(yōu)化調(diào)整后，各負荷下的氨逃逸率均出現(xiàn)一定程度的降低，均在3μL/L以下。結果表明，優(yōu)化調(diào)整后，噴氨均勻性均得到明顯改善，消除了局部較大的氨逃逸濃度，降低了氨逃逸率。

圖3 優(yōu)化調(diào)整前后氨逃逸率的變化

3.3 優(yōu)化調(diào)整前后SO2/SO3轉(zhuǎn)化率

優(yōu)化調(diào)整前后SO2/SO3轉(zhuǎn)化率的變化如圖4所示。優(yōu)化調(diào)整前，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率均在1.0%以上，不符合SO2/SO3轉(zhuǎn)化率≤1.0%的性能保證值要求。調(diào)整后，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率在0.69%～0.71%之間小范圍波動。SO2在催化劑的作用下，在適合溫度時會向SO3轉(zhuǎn)化，生成的SO3進而與煙氣中的水或NH3發(fā)生反應，產(chǎn)生硫酸銨和硫酸氫銨[3]。在150～230℃溫度區(qū)間，硫酸氫銨是一種高粘性液態(tài)物質(zhì)，易冷凝沉積在空預器換熱元件表面，粘附煙氣中的飛灰顆粒，堵塞換熱元件通道，增加空預器阻力并影響換熱效果。硫酸氫銨造成的積灰清除比較困難，嚴重時需停機進行離線清洗或者人工方式清除，給機組的安全經(jīng)濟穩(wěn)定運行帶來很大的危害[4]。因此，有必要采取措施降低SO2/SO3轉(zhuǎn)化率，以保證機組的安全經(jīng)濟穩(wěn)定運行。

圖4 優(yōu)化調(diào)整前后SO2/SO3轉(zhuǎn)化率

結語

噴氨優(yōu)化調(diào)整改善了SCR脫硝裝置噴氨均勻性，提高了SCR性能。噴氨優(yōu)化調(diào)整后，在各負荷條件下，SCR系統(tǒng)的脫硝效率、氨逃逸率以及SO2/SO3轉(zhuǎn)化率均能滿足設計性能值要求，脫硝效率為 81%～85%，氨逃逸率為2.5μL/L～2.8μL/L，SO2/SO3轉(zhuǎn)化率為0.68%～0.71%。

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

[2]梁川,沈越.1000MW機組 SCR煙氣脫硝系統(tǒng)優(yōu)化運行[J].中國電力,2012(2012年01):41-44.

[3]王杭州.SCR對脫硝效率及SO2轉(zhuǎn)化影響分析[J].電力科學與工程,2008,24(5):17-21.

[4]趙乾.SCR煙氣脫硝系統(tǒng)模擬優(yōu)化及噴氨量最優(yōu)控制[D].重慶:重慶大學,2012.