石亮 陸家才

摘要：隨著我國環(huán)保要求的逐漸提高，火電超低排放工作進展迅速。各大型燃煤火電企業(yè)對鍋爐進行脫硫、脫硝、除塵裝置的建設(shè)和改造，脫硫脫硝發(fā)展迅速，技術(shù)工藝逐漸成熟，但在自動調(diào)節(jié)上仍有大量問題存在，極易造成環(huán)保超標。本文提供一種基于質(zhì)量平衡模式的電廠SCR脫硝系統(tǒng)噴氨自動調(diào)節(jié)方法，能自動將出口NOx排放控制在一定范圍內(nèi)。

關(guān)鍵詞：質(zhì)量;SCR;噴氨;自動

SCR工藝的基本原理為：在催化劑作用下，向適當溫度（約280～420℃）的煙氣中噴入氣氨，氣氨與煙氣中NOX發(fā)生化學反應(yīng)，將NOX還原成N2和H20，達到脫硝的目的。

1改造前存在問題

隨著新的排放標準實施，燃煤電廠目前現(xiàn)有的的脫硝噴氨自動控制系統(tǒng)的兩種控制模式（“濃度模式”和“效率模式”），已經(jīng)完全不能滿足運行人員的需求。脫硝噴氨只能改為手動控制調(diào)節(jié)門開度，其調(diào)整完全依賴于運行人員的經(jīng)驗，合格達標和經(jīng)濟性很難平衡，運行人員發(fā)現(xiàn)和調(diào)整不及時將造成出口NOx值超高越線，各種不確定因素的存在給系統(tǒng)的正常運行造成了隱患。

2原因分析

1）噴氨自動無論是“濃度模式”還是“效率模式”，其調(diào)整存在滯后，當出口已經(jīng)反應(yīng)出來了，噴氨自動系統(tǒng)才進行調(diào)整。

2）供氨壓力不平穩(wěn)，波動范圍較大。以本公司為例，供氨壓力在0.2MPa～0.245MPa波動。

3基于質(zhì)量平衡模式的脫硝系統(tǒng)噴氨自動調(diào)節(jié)

基本思路：先根據(jù)鍋爐脫硝反應(yīng)器入口氮氧化物濃度、煙氣量（一般煙氣量測點不準可用總風量代替）、脫硝反應(yīng)方程式等計算出脫硝需要的噴氨質(zhì)量，再根據(jù)排放出口的氮氧化物濃度進行修正，最終得出需求的噴氨量。同時設(shè)置人工偏置調(diào)整回路，使運行人員能在不切除自動情況下對噴氨量進行修正。

3.1噴氨量計算

3.2修正計算的耗氨量

（1）根據(jù)鍋爐氧量修正，修正函數(shù)為f1（X）;見下圖。

（2）根據(jù)排放的NOx濃度對噴氨量進行修正，修正函數(shù)f2（X）。

4優(yōu)勢和實施效果

（1）結(jié)合總風量的變化和脫硝反應(yīng)器入口濃度的變化，可以最大程度的預判噴氨量，提前進行調(diào)整。

（2）因為控制的是噴氨的質(zhì)量流量，因此可以消除供氨壓力變化帶來的影響。

（3）能將環(huán)保出口NOX平穩(wěn)控制在35-42mgNm3之間，解決了脫硝噴氨自動調(diào)節(jié)品質(zhì)不能滿足需求的問題。減輕集控人員調(diào)整負擔。

（4）直接經(jīng)濟效益：萬度電噴氨量比去年下降0.26kg萬Kwh，全年可節(jié)約液氨73噸左右，合計24萬元左右。

（5）間接經(jīng)濟效益：a.每年可減少因NOx超標排放罰扣電費上百萬元。b.逃逸氨量減少，緩解空氣預熱器的冷端形成硫酸氫銨堵塞問題，提高一二次風溫。

（6）間接經(jīng)濟效益：a.保證脫硝不超標，不扣罰脫硝電價。b.逃逸氨量減少，緩解空氣預熱器的冷端形成硫酸氫銨堵塞問題，提高一二次風溫。

參考文獻：

[1]葉勇健，袁果.火電廠脫硝系統(tǒng)還原劑耗量的計算.

[2]朱德林，汪國瑜.煙氣脫硝工藝技術(shù)綜述.

[3]祝業(yè)青，柏源.燃煤電廠脫硝還原劑選擇原則及用量計算.