基于初始氨覆盖率寻优的燃煤电站SCR脱硝系统机理建模

随着新能源发电大规模并网,燃煤机组工况快速变化,选择性催化还原(SCR)反应器入口氮氧化物(NO_(x))浓度剧烈波动。传统PID控制已无法满足NO_(x)的超低排放标准,需要建立准确的模型对出口NO_(x)浓度进行预测,以实现快速准确的喷氨量控制。然而,在机理建模的过程中,氨覆盖率这一关键数据因无法测量而缺失,直接影响模型精度。为了解决氨覆盖率缺失的问题,提出了一种名为初始氨覆盖率寻优的方法。采用改进的粒子群优化(IPSO)方法,通过燃煤电厂运行数据对机理模型反应常数和初始氨覆盖率进行校准。结果表明:经过初始氨覆盖率寻优,机理模型预测的出口NO_(x)浓度精度得到了显著提升,典型工况下,测试集平均绝对百分比误差下降了17.1%。

燃煤耦合污泥掺烧对SCR脱硝的性能影响及分析

对不同比例污泥掺烧后选择性催化还原(SCR)脱硝装置入口烟气成分进行了测试分析,并跟踪检测了污泥掺烧前后催化剂性能劣化趋势研究。结果表明:随着污泥掺烧比例的增加,SCR脱硝入口NO_(x)质量浓度升高,烟气流量增大,烟气温度下降,烟气含水量增大,飞灰浓度升高;在2.1%的污泥掺烧比例下,SCR脱硝催化剂的劣化速率与未掺烧时劣化速率相比,无明显异常;污泥高比例掺烧时,脱硝装置氨耗量及氨逃逸明显升高,要充分考虑脱硝入口烟气成分变化对脱硝装置整体性能的影响,优化催化剂选型及提高性能裕量。研究可为污泥掺烧机组SCR脱硝设备运行和管理提供参考及借鉴。

SCR烟气脱硝技术及脱硝效率影响因素研究

SCR脱硝技术是燃煤电厂烟气脱硝最常用的技术之一,为了提高燃煤电厂烟气脱硝效率,以某燃煤电厂的SCR烟气脱硝系统为研究对象,考察了不同类型催化剂、氨氮比、反应温度、二氧化硫质量浓度、氧气体积分数以及含水量等因素对脱硝效率的影响。结果表明,镍基分子筛类催化剂Ni/ZSM的脱硝效果相对更好,脱硝效率明显高于其他催化剂;随着氨氮比的升高,脱硝效率逐渐增大,而随着反应温度的升高以及氧气体积分数的逐渐增大,脱硝效率呈现先升高后降低的趋势;随着二氧化硫质量浓度和含水量的逐渐增大,脱硝效率逐渐降低。当选择Ni/ZSM作为催化剂,控制氨氮比为1.0,反应温度为300℃,氧气体积分数为5%,二氧化硫质量浓度和含水量均为0时,燃煤烟气的SCR脱硝效率可以达到87.1%,脱硝效率较高。

尿素热解制氨SCR脱硝技术在电厂的应用

尿素热解制氨选择性催化还原(SCR)脱硝技术是一种在电厂中用于降低氮氧化物(NO_(x))排放的有效方法。本研究旨在探讨该技术在电厂中的应用,并评估其对环境和能源方面的影响。文章介绍尿素热解制氨SCR脱硝技术的基本原理,详细描述了该技术在电厂中的应用情况,进一步评估该技术对环境和能源方面的影响。结果显示,尿素热解制氨SCR脱硝技术可有效降低NO_(x)排放,减少大气污染。此外,该技术的能源消耗相对较低,对电厂运行成本的影响较小。未来的研究可进一步优化催化剂的设计和制备方法,以提高SCR脱硝技术的稳定性。

燃煤电厂SCR烟气脱硝效率影响因素研究

为了最大程度的提高燃煤电厂烟气脱硝效率,以SCR烟气脱硝效率为评价指标,采用烟气脱硝反应实验装置研究了不同催化剂类型、反应温度、氨氮比、氧气浓度、含水量以及空速等因素对SCR烟气脱硝效率的影响。实验结果表明,在其他实验条件均相同的情况下,铜基分子筛催化剂Cu-ZSM对目标模拟烟气的脱硝效果明显优于其他类型的催化剂;当反应温度为320℃、氧气浓度为5%时,SCR烟气脱硝效率可以达到最大;氨氮比越大,SCR烟气脱硝效率就越大,推荐最佳的氨氮比为1.0;含水量和空速越大,SCR烟气脱硝效率就越小,在实际应用过程中,应选择合适的空速,以平衡脱硝效率和经济成本,同时应尽可能的降低含水量,以最大限度的提高燃煤电厂SCR烟气脱硝效率。

碱/碱土金属对燃煤电厂SCR脱硝催化剂活性影响研究

本研究以工业V-W/Ti脱硝催化剂为研究对象,采用浸渍法制备不同K、Na、Ca、Mg负载量的中毒催化剂,结合催化剂物化性能表征和催化剂活性评价,探索碱金属、碱土金属对工业SCR脱硝催化剂活性的影响机理及规律。结果表明:催化剂发生碱金属、碱土金属中毒后其活性下降程度与V_(2)O_(5)含量呈正相关关系。K、Na、Ca、Mg对催化剂活性的抑制强度由大到小排序为:K>Na>Mg>Ca。找出催化剂活性与碱金属、碱土金属元素浓度之间的定量关系,并绘制出催化剂活性衰减曲线。碱金属、碱土金属中毒不会改变催化剂的结晶状态和微观形貌,对催化剂的孔结构影响较小,但是会较为明显地削弱催化剂的酸性和还原能力,这是引起催化剂活性下降的关键因素。探究碱金属、碱土金属K、Na、Ca、Mg对工业脱硝催化剂活性的影响机理及规律对于燃煤电厂新鲜催化剂的检测与在役催化剂的运行诊断,制定及时合理的催化剂更换、再生等全寿命管理方案具有重要指导意义。

基于FTA的火电厂SCR脱硝系统可靠性评价

火电厂选择性催化还原(SCR)脱硝系统的可靠性评价分析,对脱硝系统安全运行具有现实意义。对脱硝系统故障原因进行归类后,建立以氨氮摩尔比异常为主要指标的故障树(FTA)法,采用布尔代数运算法,对故障指示器进行FTA径集分析,共得到11个最小割集,5个最小径集。分析各基本事件对顶事件产生影响的组合模式和传播路径,提出根据置信度判断对系统安全性危害的评价方法。基于某300 MW机组锅炉脱硝系统的运行大数据,对反应器内部某一具体故障进行故障概率分析,得到最小割集K7的置信度与可靠性评价方法的置信度的相对误差仅为0.694%的结论,另取20次故障事件,发现相对误差均在1%之内。结果表明,通过最小割集置信度的评价方法准确可行。

基于LSTM算法的火电厂SCR烟气脱硝控制方法

由于火电厂SCR烟气脱硝过程中烟气的初始状态参数具有不稳定性,导致排除烟气NO_(x)浓度控制难度较大。为了准确控制烟气脱硝,有效降低烟气NO_(x)浓度,提出基于长短期记忆网络(LSTM)算法的火电厂选择性催化还原(SCR)烟气脱硝控制方法。以蜂窝状催化剂为基础,结合在SCR烟气脱硝过程中的作用模式,分别从孔道和内壁两个角度构建了火电厂SCR烟气脱硝模型;引入LSTM算法,以烟气中NO_(x)浓度控制要求为目标,将催化剂的投入速率作为控制参量,结合烟气的初始状态参数,实现SCR烟气脱硝过程的控制。在测试结果中,设计控制方法下脱硝反应器出口烟气NO_(x)浓度并未受到烟气流量的显著影响,始终稳定在125.0 mg/m^(3)以内,远低于临界值(150.0 mg/m^(3)),与对照组相比,具有更加可靠的脱硝效果。

SCR脱硝控制系统优化技术在660MW燃煤机组中的应用

氮氧化物的大量排放会对环境和生态造成极大危害。针对该问题,设计了一种基于浙大中控DCS系统的SCR多变量脱硝控制系统,并在某660 MW燃煤电厂进行了应用示范。该系统通过优化前馈控制策略、增加微分环节、针对磨组具体情况设计分析逻辑等关键策略,实现了SCR自动效果与高投运率,可显著提升SCR脱硝控制系统的稳定性,降低火电机组能耗,提高机组的经济效益与竞争力。

SCR脱硝精准喷氨技术在火电厂中的应用与性能分析

近年来,随着环境保护意识的不断增强与排放标准的日益严格,火电厂作为主要的能源供应来源,面临着减少大气污染物排放的重要任务。其中,氮氧化物(NO_(x))是火电厂燃烧过程中主要的污染物之一,对大气质量和人体健康造成了严重威胁。为了降低火电厂的NO_(x)排放量,SCR脱硝技术被广泛应用于火电厂。SCR脱硝技术以其高效、可靠的特点,成为当前减少NO_(x)排放的主流技术之一。而其中的精准喷氨技术则是SCR脱硝技术的关键环节,SCR脱硝技术的有效应用具有重要意义。本文将重点对SCR脱硝精准喷氨技术在火电厂中的应用与性能进行深入分析。

火电厂SCR烟气脱硝装置的运行优化研究

SCR装置催化剂出口NOx的浓度偏差会明显影响催化剂的寿命并增加锅炉引风机的电耗,甚至影响机组的可用率。介绍了火电厂SCR装置运行优化的注意事项。实践表明,通过对喷氨系统的优化调节,可以明显改善出口的NOx分布、并降低氨的逃逸。在SCR装置优化设计的前提下,应通过运行优化,控制出口NOx的相对标准偏差在20%以内。

燃煤电站SCR脱硝催化剂更换策略研究

选择性催化还原(SCR)烟气脱硝装置在火电厂的应用越来越普及,所使用的催化剂价格昂贵,对催化剂进行有效管理意义重大。对SCR脱硝催化剂有效管理所涉及的主要内容进行研究,包括催化剂更换方式、安装次序和再生催化剂的使用等,根据现场实际,设计了几种催化剂的更换方式,并对其效益进行评估。研究结果表明,在保证脱硝装置脱硝效率和氨逃逸率达标的基础上,使用再生催化剂和采用新旧催化剂安装位置调整等方法较传统方法经济性要好,成本相对较低。

选择催化还原SCR脱硝技术在电站锅炉的应用

详细介绍了选择催化还原技术(SCR)在世界各国的推广应用情况及其系统的3种典型布置方式和特点,总结分析了SCR系统运行对电站锅炉运行带来的不利影响。催化剂是SCR系统的重要部分,分析了SCR运行中引起催化剂失效的各种原因,指出了当前催化剂和新型SCR技术的研究热点。

还原剂分布不均匀对SCR脱硝性能影响的模拟分析

以一个实际反应器的设计方案为对象,对烟气中反应物的浓度分布不均匀对SCR脱硝性能影响进行了模拟分析。假设烟气中NOx分布均匀,氨分布不均匀,并假定氨氮摩尔比的空间分布是一个遵循均匀分布的随机变量。模拟计算结果表明,烟气中氨的分布的不均匀性对脱硝装置的脱硝效率和氨逃逸有显著影响。平均脱硝效率随氨氮摩尔比相对偏差的增大而减少,平均氨逃逸随氨氮摩尔比偏差的增大而增加,氨氮摩尔比相对偏差小于10%时,平均脱硝效率和平均氨逃逸与设计值的偏离不太大。

燃煤电厂SCR脱硝催化剂磨损诊断及对策研究

为解决燃煤电厂SCR烟气脱硝系统运行中日益突出的催化剂磨损问题,对催化剂磨损机理、成因及危害进行分析,总结出应对催化剂磨损的诊断思路和策略,并以某300 MW机组蜂窝式SCR催化剂磨损治理为例,介绍具体的解决方法及步骤。首先对催化剂层磨损分布规律进行测量统计,在确定催化剂单元体机械强度合格的同时,确认蒸汽吹灰器未对催化剂造成吹损;之后通过CFD数值模拟方法对催化剂单孔道和反应器流场进行研究,发现该机组催化剂磨损原因在于催化剂首层局部区域烟气流速不均、入射角偏斜,随即进行了流场优化设计。优化方案实施后,消除了烟气速度场高速区,矫正了入射角角度,有效减轻了催化剂的磨损。

火电厂SCR烟气脱硝装置喷氨量优化试验方法的研究

电站SCR装置催化剂出口NO_x存在浓度偏差,采用均匀喷氨的方法会导致氨逃逸率居高不下,硫酸氢氨生成物增多,在影响催化剂寿命的同时易造成空气预热器快速堵灰,影响机组运行的经济性、安全性。合理的氨氮比对系统的脱硝性能具有重要影响,经本次优化调整试验后,SCR装置喷氨量有明显的降低,空气预热器快速堵灰情况有明显好转,局部氨浓度过高的情况也有明显缓解,同时能有效减少硫酸氢铵的生成,保障电厂系统的安全运行。

基于失活商业脱硝催化剂制备的再生SCR催化剂性能研究

为了解决燃煤电厂废弃商业SCR催化剂的处理以及充分利用锰基SCR催化剂的低温活性,提出了失活商业SCR催化剂再生的新方法:将失活的商业SCR催化剂作为载体,利用多步浸渍法,将锰氧化物(MnO_x)负载于载体上,制备成新的脱硝催化剂。利用XRF,XRD,SEM,XPS和N_2等温吸附等测试技术对新鲜催化剂、失活催化剂以及再生催化剂进行表征,以探究再生方法制备的催化剂相比失活催化剂带来的变化。结果发现,针对采用的原始失活催化剂来说,MnO_2负载质量分数为4.67%时,催化剂的综合理化性能和催化剂的脱硝活性最优。另外,再生的催化剂在250℃条件下仍然可以保持较高的脱硝活性,说明再生的催化剂具有更宽的活性温度窗口。再生催化剂中起到催化作用的是未中毒的V_2O_5以及负载的MnO_x。MnO_x可能为催化剂带来了低温活性。同时,催化剂在高空速下依然可以保持较高的催化活性。该再生方法不仅可以实现废弃的SCR催化剂的再生,还可以提升催化剂的催化性能。

火电厂SCR脱硝装置性能试验的探讨

针对目前我国还没有SCR脱硝装置性能试验规程的情况,对于火电厂SCR性能试验的测量方法、测点布置、试验工况的要求以及现场测量特点等问题,进行了介绍和探讨,以期为脱硝装置性能试验的实践提供一些建议和参考。

火电厂SCR脱硝装置氨逃逸测试方法对比研究

针对火电厂SCR脱硝装置的实际情况,对国家标准空气中氨的3种测试方法:靛酚蓝分光光度法、纳氏试剂法和离子选择性电极法进行了对比试验研究。结果显示3种方法均可应用于火电厂SCR脱硝装置后烟气的氨逃逸测量,其中离子选择性电极法对于抗飞灰干扰性能最佳,纳氏试剂法的数据更为稳定,实际应用中推荐采用该2种方法。

SCR烟气脱硝系统的运行方式及控制

目前,我国选择性催化还原(SCR)烟气脱硝技术尚未在燃煤发电厂大范围应用,这使得SCR烟气脱硝系统的相关运行、控制经验较为缺乏。对此,介绍了SCR烟气脱硝系统的正常起动、停运、自动保护停运及其运行过程中的主要控制方式,以指导SCR烟气脱硝系统的安全、稳定运行。