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燃煤机组SCR脱硝出口NOx浓度分布和催化剂成分分析
时间:2019-07-09 10:46:33

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对NOx超低排放改造得到的脱硝装置开展性能测试并对实际改善效果与运行稳定性进行分析,针对两台机组进行超低排放改造研究。研究结果表明:有22台机组的差值超过20mg/m3,通常情况下NOx在反应器中的分布状态表现为两边高中间低的规律。对改造后的所有测试孔出口形成的逃逸氨浓度都表现为和NOx浓度的反比变化趋势。到SCR出口区域的氨逃逸状况,更有助于优化SCR喷氨过程。在系统运行期间,具有催化活性的TiO2、WO3与V2O5含量逐渐减小,而CaO、Al2O3与微量的Fe、K与As含量则显著升高,经超低排放改造处理后以上各成分的含量变化速度明显加快。

随着我国对环境保护的日益重视,相关政府部门对燃煤电厂的排放指标提出了更高的要求,并制定了“全面执行燃煤电厂的超低排放与节能改造政策”,要求到2020年时国内所有符合改造条件的各类燃煤机组都要达到设定的低排放标准。现阶段,国内大部分燃煤电厂都采取了超低排放的工程改造方案,相关运行机组也都达到了规定的环保验收指标。

对燃煤电厂烟气进行脱硝改造处理后再对其实施新的超低排放改造,对改造后的实际运行情况进行分析可以发现,脱硝装置的运行难度出现了明显提高,具体包括下述问题:

(1)更难精确控制脱硝装置的出口区域NOx浓度,浪费了脱硝还原剂;

(2)在脱硝装置的下游空预器中发生硫酸氢铵堵塞的情况,导致引风机产生更高的电流,因此有些电厂只能选择减小锅炉运行负荷的方法来实现机组的正常运行,使机组获得更高的可靠性与经济性;

(3)催化剂更易发生堵塞与磨损,并且活性成分也会更快流失。针对以上各项问题,应对NOx超低排放改造得到的脱硝装置开展性能测试并对实际改善效果与运行稳定性进行分析。对两台机组进行了研究,深入探讨了经过超低排放改造后存在的相关问题并给出了合理的解决方案。

1研究方法与内容

将选定的两台机组分别标记为机组1与机组2,在机组负荷超过90%的情况下系统评估了经超低排放改造前后的选择催化还原技术(SCR)处理效果。各项测试参数分别为:NOx质量浓度、排气温度、氨挥发率、脱硝速度与催化活性等。之后对排放试样进行了相关测试。以网格法对NOx进行取样,利用1.8M取样枪从固定位置采集逃逸氨。各试剂的纯度都是优级纯。按照《DL/T260-2012燃煤电厂烟气脱硝测试规范》与《GB/T16157-1996污染物采集方法》开展测试。各机组运行状况见表1。

表1试验机组情况

QQ截图20190709090712.jpg

两台机组都选择单炉体双SCR以及高温高灰的布置结构,将催化剂设置为蜂窝状的构型,并以尿素作为还原剂。根据“2+1”方案实施SCR脱硝改造,没有在预留层中放置催化剂;通过新增备用层催化剂的方式来实现NOx的超低排放。从表1中可以看到,每个机组的两层催化剂都至少运行24000h。

2超低排放改造后SCR出口NOx浓度分布

统计分析了脱硝出口的NOx浓度与烟囱入口处的NOx浓度CEMS数据。由于脱硝系统的出口和烟囱的进口在测量期间会延迟5min左右,所以按照每1h取1组速度的方式进行数据采集,采用标准氧折算方法得到各组均值,具体处理结果见表2。

表2某省脱硝机组NOx浓度CEMS数据分析

QQ截图20190709090707.jpg



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