SCR喷氨调平技术在燃煤锅炉的应用

SCR喷氨调平技术在燃煤锅炉的应用

罗新

（ 重庆川维化工有限公司， 重庆  长寿  401254）

摘要：根据国家环保要求，国内众多已投运的燃煤锅炉烟气脱销装置均进行了超低排放改造。为了确保XX公司超低排放改造后#2锅炉安全、经济运行，在#2锅炉进行全新的SCR现场NOX浓度场测试工作。通过全自动电脑烟气分析仪，对SCR出口断面的NOX实际浓度场分布定量分析，了解SCR实际的脱硝状态，为喷氨量优化调整提供精确的数据支撑，通过对现有喷氨系统有限的喷氨阀门反复进行优化调整与现场浓度分布测试，实现减小氨逃逸、硫酸氢氨的生成量的效果，达到了减缓空预器堵塞、减少脱硝剂氨气消耗与氨污染的目标。

关键词：SCR；燃煤锅炉；调平

1 引言

根据《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》（环发【2015】164号）要求，XX公司#2锅炉于2019年7月完成超低排放改造，改造后污染物排放标准为：烟尘≤10mg/Nm3，NOX≤50 mg/Nm3，SO2≤35mg/Nm3（标态、干基，6%O2）。由于改造后SCR系统脱硝效率从81.8%提高到91.8%，导致喷氨量和氨单耗增加，脱硝成本进一步上升。如何减少氨消耗，保证SCR的脱硝效率，达到在排放合格条件下的最小喷氨量，同时减小硫酸氢氨的生成量。在SCR脱硝运行中，为了减少运行成本，降低氨逃逸对锅炉下游设备的腐蚀、粘堵，要尽量将氨逃逸控制小于3ppm，降低脱销运行成本成为了企业当前重要课题。

2 现状调查

对XX公司2020年1月～2020年10月的#2锅炉脱硝装置氨消耗进行了统计如下:

从上表可以看出#2锅炉喷氨量最大值为127.82kg/h，最低值98.46 kg/h，氨单耗波动大，平均值为93.22g/Gj，单耗较设计值偏大。

3原因分析

进入SCR反应器的喷氨格栅共有16个阀门控制，每个阀门控制不同喷氨流量，如下图：

在反应器反应完后有5个测量孔，可以测量的各截面NOX的分布情况，NOX的分布存在不均匀的情况，局部NOX值很小喷氨量过多。用德图烟气分析仪对#2锅炉脱硝出口烟道NOX分布情况进行测量后，对测量结果计算方差如下：

方差

由方差可知#2锅炉氨流场不均匀，在反应器反应完后的截面存在局部NOX值很小喷氨量局部过多的情况。因此我们需要尽可能保持SCR出口NOX的均匀性，减小无效区域的喷氨量（NOX小），同时增加不足区域的喷氨量（NOX大），提高系统NOX分布均匀度。

4 对策

在整个试验期间，锅炉热负荷（蒸发量）保持恒定，尽量不操作送、引风机挡板，制粉系统稳定运行，也不要有大的操作。通过控制喷氨量，保持NOX排放浓度不变。 在整个试验期间，所有吹灰器停止运行，锅炉蒸发量保持在额定值。根据脱硝出口截面NOX值，调整喷氨支管阀门开度。调整规则：在保证排口合格的前提下，参考摸底工况数据，在#1、#2、#15、#16保持50%的条件下，依次调整#3、#4、#5、#6、#7、#8、#9、#10、#11、#12、#13、#14阀门的开度，同时观察、记录、比对DCS上SCR出口、烟囱排口的NOX值及喷氨量的变化，并进行测点测试，多次反复调整。在整个调整期间，根据测试NOX的分布，微整喷氨联箱上的阀门；测试反映NOX低的区域，属于喷氨过量的状态，需要查找对应的联箱调门进行微调开小；测试反映NOX高的区域，属于喷氨不足的状态，需要查找对应的联箱调门进行微调开大。对脱硝反应器出口5个测点的NOX值进行实地调整和测量，根据测量值对阀门开度进行了6次调整，调整后记录NOX分布情况。

计算第6次调整后，SCR出口氮氧化物分布的方差

5 结语

调整后SCR出口氮氧化物分布相对均匀，统计调整后的 2021年1～12月#2锅炉喷氨量数据如下：

从上表可知开展喷氨调平后#2锅炉喷氨量平均值为79.85kg/h，氨单耗为68.39g/Gj，较之前大幅下降，说明攻关效果明显。XX公司燃煤锅炉超低排放改造后，通过全自动电脑烟气分析仪，对SCR出口断面的NOX实际浓度场分布定量分析，掌握了SCR实际的脱硝状态，通过对现有喷氨系统有限的喷氨阀门反复进行优化调整与现场浓度分布测试，实现减小氨逃逸、硫酸氢氨的生成量的效果，达到了减缓空预器堵塞、减少脱硝剂氨气消耗与氨污染的目标。

参考文献：

[1]罗凯,刘刚,罗俊俊,周忠涛. 湖北省火电站SCR烟气脱硝系统性能试验 [J]. 华中电力. 2011 (06)

[2]尤良洲.燃煤机组SCR装置运行现状调查及存在问题分析[J]. 电力科技与环保. 2015.31(6)

[3]杨颺．烟气脱硫脱硝净化工程技术与设备[M]．化学工业出版社，2013．