SCR脱硝精准喷氨控制的试验研究与应用

针对当前NO_(x)超低排放下SCR脱硝运行氨逃逸大、机组空预器硫酸氢铵堵塞的突出问题,分析设计完成了CEMS多点快速采样系统,采用预置喷氨量控制模型优化了喷氨控制逻辑,并在某1000 MW机组上进行了试验研究和示范应用。试验结果表明采用CEMS多点快速采样系统有效提高了NO_(x)测量的代表性和及时性,提高了SCR脱硝投自动后喷氨自动控制的快速性和准确性,降低了NO_(x)排放浓度的波动幅度,配合喷氨逻辑优化实现了SCR脱硝精准喷氨控制,可从源头上减少氨逃逸和减轻空预器硫酸氢铵堵塞。

碱基吸收剂脱除SO_(3)试验研究

燃煤机组选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统在运行过程中,烟气中的NH3与SO_(3)在特定温度下生成液态硫酸氢铵(ABS),易在0~40%低负荷造成脱硝催化剂ABS失活和加剧空气预热器冷端换热元件ABS灰垢堵塞。碱粉喷射脱除SO_(3)是控制ABS的重要方法,但现有的格栅式多喷嘴装置存在喷射不均、SO_(3)脱除效率低等问题。研发了立式气固流态化混合分配装置,改善了烟道截面的粉体喷射均匀性。中试试验结果显示:SCR脱硝系统上游烟气中的SO_(3)脱除效率达到55.6%,催化剂ABS结露温度降低8.6℃,最低连续喷氨运行温度降低11.9℃,可拓展催化剂安全运行温度下限,并减轻对机组调峰负荷下限的制约;空气预热器上游SO_(3)脱除效率达到84.3%,ABS沉积影响系数降低86.9%,可延缓空气预热器冷端的ABS灰垢堵塞;烟囱SO_(3)排放浓度约为2.5~3.4 mg/m^(3),可消除蓝色烟羽。

SCR脱硝系统喷氨优化及最大脱硝效率试验研究

分析了目前国内发电机组选择性催化还原技术(SCR)脱硝系统喷氨不均匀的原因,通过对2个机组SCR系统进行喷氨格栅(AIG)优化调整,得到保证氨逃逸值合格时的最大脱硝效率。试验结果表明,AIG优化调整后,脱硝效率为50%时,反应器A侧和B侧出口NOx浓度分布的相对标准偏差分别由31.59%、40.44%下降至9.25%、8.97%;脱硝效率为74.3%时,出口NOx浓度分布相对标准偏差仍可达到9.89%、10.75%。在催化剂投运16 000h后进行的最大脱硝效率试验结果显示,机组600MW负荷时最大脱硝效率由投运初期的87%降低到75%,降低约12%。

同时脱硫脱硝技术的应用与发展现状

经济的无节制发展给各地区气候带来极大影响,煤燃烧过程中产生的硫氧化物和氮氧化物的大量排放对大气环境造成了污染,酸雨则是直接危害着周围的生态环境和人们的健康。选择合理的技术,有效控制煤燃烧产生的SO2、NOx等污染物已成必然。同时脱硫脱硝技术能在同一套系统内实现脱硫与脱硝,具有设备精简,占地面积小,基建投资少,管理方便和生产成本低等优点。本文综述了目前国内外开发的气相及液相同时脱硫脱硝新技术,分析了各种技术方法原理及应用的相关问题,重点关注光催化法同时脱硫脱硝技术,最后对脱硫脱硝一体化技术的发展前景作了展望。

燃煤电站脱硝喷氨优化研究

探讨了在SCR脱硝系统经济运行中氨氮摩尔比分布均匀的重要性,阐述了通过热态下测量SCR反应器进出口NO和NH3浓度分布,进行喷氨优化调整的4个步骤:①试调喷氨阀;②喷氨支管间粗调;③深度方向细调;④不同效率和负荷下的喷氨优化。最后指出,喷氨优化调平后应注意防止过量喷氨,脱硝系统所能达到的最大效率可通过最大效率试验来确定。

SCR脱硝系统超低排放运行优化技术研究

为提高燃煤电厂NO_x超低排放改造后的运行水平,以增加了1层备用催化剂的某台600 MW机组为例,实测了超低排放改造后脱硝反应器出口NO_x浓度分布、脱硝反应器出口与脱硫塔出口NO_x浓度偏差以及逃逸氨浓度。对所存在的问题进行了优化调整和处置,包括喷氨优化调整,疏通堵塞的氨支管喷嘴。该机组通过低氮燃烧改造,进一步降低了脱硝装置入口NO_x浓度,为避免过量喷氨造成后续不良影响,提出应适当降低脱硝效率,即以NO_x达标排放为基准,控制喷氨量。对该机组催化剂活性进行评估,给出了催化剂更换、加装或者再生策略选择的约束性指标。

硼氢化钠制氢的技术路线与发展前景

硼氢化钠(NaBH4)催化水解制氢技术安全可靠,能够即时制氢和即时供氢,可方便地为燃料电池等便携式装置提供氢能,故成为氢源研究的热点课题。考察了硼氢化钠制氢的发展历史,着重分析了三种硼氢化钠水解制氢技术路线和不同制氢催化剂的优势和需要解决的问题,并展望其应用前景。

SCR脱硝装置对锅炉系统与环境的影响及防治措施

燃煤电厂SCR脱硝装置引入了还原剂和脱硝催化剂,对锅炉系统运行和环境安全造成了一定的负面影响。结合运行实例分析了因SCR脱硝装置的投运造成锅炉烟气系统阻力增加,导致引风机能耗上升、空气预热器冷端硫酸氢铵(NH_4HSO_4)堵塞等新问题,对此提出了有效易行的应对措施。通过计算结果表明:投运SCR脱硝装置的环境影响负荷显著低于未经脱硝直接排入大气的环境影响负荷,但是应控制脱硝出口氨逃逸浓度在低水平,同时对脱硝催化剂进行寿命管理。给出了通过再生技术与回收有价元素,综合处置废弃催化剂以防止二次污染的解决思路。

一种硼氢化钠水解制氢的技术路线

硼氢化钠催化水解制氢是一项实用、环保、可行的制氢技术。直接应用固态的硼氢化钠或与催化剂的混合物制氢比使用其溶液制氢更便捷、安全。本文设计了小型制氢反应器,使用NaBH4和乙酸钴粉末的混合物作初始反应物。研究了初始反应温度、供水速率和NaBH4与乙酸钴的混合比对产氢特性的影响。实验结果表明,反应区外围使用冷却水时,可将反应温度波动控制在6～8℃,这有利于降低氢气流速的峰值和保持相对稳定的氢气流。当催化剂的混合量大于4%时,氢气的转化率可达95%以上。

循环流化床锅炉烟气污染物排放测试及特性分析

针对额定蒸发量分别为240 t/h和450 t/h的2台循环流化床锅炉(分别记为U1和U2),在100%BMCR负荷条件下,根据行业试验规范进行了现场测试,分析了循环流化床锅炉主要烟气污染物的排放特征、设备协同脱除效率及环境效益。测试结果表明:污染控制设备的协同脱除作用使得循环流化床锅炉具有清洁高效的特性,U1锅炉的烟尘、SO_2、NO_x、Hg、NH_3及SO_3排放浓度分别为13.1、16.0、71.4、5.6×10(-3)、1.7、1.6 mg/m^3,U2锅炉上述指标排放浓度分别为4.8、10.4、95.7、4.9×10^(-3)、0.4、0.6 mg/m^3。2台锅炉的SO2排放绩效分别为0.085 8、0.040 1 g/k Wh,NO_x排放绩效分别为0.370 1、0.354 4 g/kWh。故只须对烟尘和NO_x进行控制削减,就能达到现行的超低排放标准。

基于煤电超低排放的SCR脱硝系统多方位优化

针对燃煤电厂NOx超低排放运行中产生的问题,提出了根据各自脱硝系统的特点,给予脱硝喷氨优化、自动控制优化以及脱硝流场优化等技术应对措施。脱硝运行应用实例表明,实施上述优化措施对长期、稳定、安全地实现NOx超低排放是有效可靠的。

某600MW机组低氮调整与喷氨优化耦合应用

对1台600 MW四角切圆的双炉膛燃煤锅炉进行了低氮燃烧调整和SCR脱硝喷氨优化试验。结果表明:通过对燃尽风、炉膛氧量及喷氨格栅各支管流量分配进行了优化,降低了省煤器出口NO x浓度,提高了SCR脱硝反应器出口NO x与氨逃逸浓度分布的均匀性,可有效地预防和减轻空气预热器的硫酸氢铵堵塞,为实现脱硝超低排放稳定运行提供了技术支持,对同类型锅炉设备的降氮优化调整和改造具有借鉴意义。

SCR脱硝喷氨优化与运行控制研究

探讨了燃煤电厂SCR烟气脱硝装置NH_3/NO_x摩尔比分布不均匀导致反应器出口/NO_x浓度偏差大、氨逃逸浓度过高等影响锅炉系统安全运行的问题。结合600 MW机组SCR脱硝装置实例阐述了热态下进行喷氨优化调整及性能评估的程序,测试结果表明在机组正常运行负荷范围内,经过喷氨优化调整后:反应器出口NO_x浓度相对标准偏差可以控制在16%;在相同负荷和氨逃逸浓度下,脱硝效率提高了3.2%;SCR脱硝装置的化学潜能提高了0.11,对比初期的SCR脱硝装置化学潜能3.59,投运了20 000 h后的脱硝性能约下降了25%。最后分析归纳了影响SCR脱硝性能和经济运行的主要因素,为燃煤电站脱硝控制提供参考。

燃煤锅炉掺烧干、湿污泥系统的设计思路

依托煤电机组高效的污染物处理设施处置生活污泥是较优的技术选择。针对燃煤锅炉改造同时具备掺烧湿污泥和干污泥(含水率分别约为80%、30%)能力的工程实例,研究耦合掺烧带来的臭气和干化污水问题,并对其处理系统进行设计优化。污泥接收、干化、输送等环节产生的臭气采用车间整体微负压控制和干化系统局部抽负压方式收集,集中送入二次风箱系统后,进入炉膛,利用高温燃烧除臭。污泥处置过程中的污水与有机污染物浓度较低的厂区生活污水混合,进入后续生化处理环节,最后送至现有工业废水中间水池回用,不发生外排。通过上述改进,避免了污泥耦合掺烧过程中产生的二次污染,为其他同类燃煤锅炉耦合污泥改造工程提供参考。

W型火焰锅炉脱硝NO_X分布优化技术应用

采用SCR脱硝大尺度烟气混合技术和喷氨优化技术相结合的方法,对某台600 MW机组W型火焰锅炉配套的脱硝装置实施了升级改造,优化了供氨量分配,同时改善了SCR入口和出口NO_X浓度分布的不均匀性,为超低排放下锅炉安全运行提供了良好条件,给同类型锅炉脱硝设备优化升级改造提供参考。

火电厂SCR脱硝催化剂失活原因的分析

对SCR脱硝催化剂运行过程中活性下降现象及其效率降低问题的产生原因进行总结和分析。对可逆的活性降低过程,宜通过运行条件的改变或再生等手段恢复活性;对不可逆失活过程产生的废弃催化剂应妥善处理,避免二次污染环境和资源浪费。指出应根据我国锅炉特点、脱硝反应器布置、燃料特性以及飞灰组成进行脱硝催化剂活性研究,同时为其性能检测与再生提供参考。

基于铁盐催化的固态硼氢化钠制氢研究

以非贵金属铁盐为催化剂,考察不同浓度的Fe2(SO4)3溶液、初始反应温度和不同进液速率下的固态NaBH4水解产氢性能。实验表明:相同浓度下,Fe2(SO4)3的催化产氢性能高于Fe(NO3)2和FeCl3。在Fe2(SO4)3溶液浓度为1.5mol/L时产氢速率出现最大值,提高Fe2(SO4)3浓度,可提高平均产氢速率;在20～48℃范围内,随反应温度的升高,产氢转化率略有上升,最终均能达到90%以上。

超低排放形势下SCR脱硝系统运行存在问题与对策

针对超低排放形势下选择性催化还原(SCR)脱硝系统运行过程中出现的NO_x排放超限、空气预热器硫酸氢铵堵塞加重等问题,分析其主要与超低排放对SCR反应器中NH3/NO_x分布的均匀性要求提高,SO_2/SO_3转化率升高,喷氨优化控制要求提高,最低喷氨温度升高及催化剂寿命管理更加复杂等有关。对此,提出了通过喷氨优化调整和流场优化改造改善NH3/NO_x分布均匀性,减少催化剂的用量及钒含量控制SO_2/SO_3转化率,降低脱硝系统入口喷氨量、SO_3质量浓度或设备改造来拓宽低负荷脱硝运行范围,通过喷氨控制系统优化降低NO_x排放超标及过量喷氨的风险,采取有效的催化剂寿命管理延长催化剂使用寿命、降低废催化剂产生量等解决方案。对实现燃煤电厂SCR脱硝系统的安全、高效及经济运行具有指导意义。

烟气脱硝SCR氨喷射系统调整效果评估

以某火电厂氨喷射系统(AIG)改造为例,通过数值模拟计算,对AIG调整方案的效果进行了评估。结果表明将AIG改为具备双向调节功能后,有利于氨的均匀分配,对于烟气流速不均具有更好的适应性。脱硝反应器出口截面NOx分布相对标准偏差由40%降低至15%以内。可改善脱硝装置喷氨合理性,一定程度上延长催化剂使用寿命,消除反应器出口氨逃逸浓度局部过高的现象,降低了下游空气预热器硫酸氢铵(ABS)腐蚀的风险,对火电厂实现NOx超低排放具有一定贡献。

燃煤电站SCR烟气脱硝系统运行典型故障诊断

燃煤电站SCR烟气脱硝系统运行中典型故障包括脱硝还原剂供应不足、喷氨自动调节品质差、喷氨均匀性差等。为解决此类问题,以某电站SCR烟气脱硝系统为例,介绍了相应整改措施。其主要包括:(1)提高液氨加热蒸汽品质,清理氨系统杂质;(2)优化喷氨自动控制逻辑;(3)热态喷氨优化调整。试验结果表明,整改及优化后该厂脱硝系统故障基本得到消除,还原剂供应量随机组负荷变化而变化,喷氨系统自动控制可正常投运,SCR脱硝反应器出口NO_x及逃逸氨浓度达到设计要求且运行平稳,脱硝系统运行的安全性和经济性均得到提高。