影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策..

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影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策脱硝喷氨自动调整技术是用氨脱硝模拟器作为控制对象,通过调节喷氨量来维持脱硝效果稳定。

然而,在实际应用中,会受到多种因素的影响,从而影响脱硝喷氨自动调整的性能和效果。

本文将讨论这些影响因素,并提出相应的对策。

首先,影响脱硝喷氨自动调整的因素之一是燃煤质量的变化。

燃煤中的硫含量和灰分含量对脱硝效果有直接影响。

一些高硫燃煤会导致一部分氨浪费,并且会在脱硝过程中产生大量的副产物,如氨合成催化剂和液氨。

因此,为了应对燃煤质量的变化,可以采用燃煤质量在线监测系统,及时调整喷氨量和喷氨周期,以确保脱硝效果稳定。

其次,影响脱硝喷氨自动调整的因素之二是氨气供应的稳定性。

脱硝喷氨自动调整系统需要稳定的氨气供应来维持脱硝效果。

然而,氨气供应可能受到氨气压力、氨气纯度等因素的影响。

因此,可以采用氨气质量在线监测系统,及时监测氨气压力和纯度,并通过控制阀门来调整喷氨量,以确保氨气供应的稳定性。

第三,影响脱硝喷氨自动调整的因素之三是废气流量和温度的变化。

燃煤锅炉的运行条件可能会导致废气流量和温度的变化,进而影响脱硝效果。

这是因为脱硝反应是与废气流量和温度相关的。

为了应对废气流量和温度的变化,可以采用废气流量和温度在线监测系统,及时调整喷氨量和喷氨周期,以确保脱硝效果稳定。

第四,影响脱硝喷氨自动调整的因素之四是系统调节参数的选择。

在脱硝喷氨自动调整系统中,有很多可调节的参数,如喷氨量、喷氨周期等。

选择合适的调节参数对于保持脱硝效果的稳定性至关重要。

可以采用模型预测控制(MPC)等先进的控制策略,结合系统的数学模型,通过优化算法来选择最优的调节参数,从而提高脱硝喷氨自动调整的性能和效果。

综上所述,影响脱硝喷氨自动调整的因素包括燃煤质量的变化、氨气供应的稳定性、废气流量和温度的变化以及系统调节参数的选择。

为了应对这些影响因素,可以采用燃煤质量在线监测系统、氨气质量在线监测系统、废气流量和温度在线监测系统以及模型预测控制等措施,从而提高脱硝喷氨自动调整的性能和效果。

脱硝氨逃逸危害、影响因素及控制调整

脱硝氨逃逸危害、影响因素及控制调整

脱硝氨逃逸危害、影响因素及控制调整摘要:烟气脱硝装置(SCR)是目前各大火电厂重要的环保设施。

为控制脱硝过程中氨的使用量及保护设备,必须监测SCR出口的氨逃逸量,并且要通过运行方式的优化来控制氨逃逸率。

现对氨逃逸的危害及控制措施进行总结。

关键词:脱硝;环保;氨逃逸;危害引言在SCR脱硝工艺中,氨气作为脱硝剂被喷入高温烟气脱硝装置中,在催化剂的作用下将烟气中NOX分解成为N2和H20[1]。

随着锅炉装置运行时间的增加,催化剂的效率降低,且环保要求日益严格,为控制脱硝出口NOX不超标,增大氨气量,造成氨逃逸高于设计指标,严重影响锅炉健康运行。

停炉期间检查锅炉空预器有不同程度腐蚀和堵塞。

一、氨逃逸率高的危害氨逃逸率是影响SCR系统运行的一项重要参数,合理控制氨逃逸率至关重要。

因为如果控制不好,不仅使脱硝成本增加,而且机组安全运行也受到威胁。

其危害性主要表现在以下几个方面:1、造成环境污染,影响环保指标按照《火电厂烟气脱硝技术导则》(DL/296-2011)“采用SCR工艺的脱硝装置氨逃逸浓度不宜大于2.3mg/m3”。

2、空气预热器换热面腐蚀、积灰堵塞SCR系统正常运行时,反应器内残余的NH3与烟气中的SO3和H2O形成硫酸氢铵(NH4HSO4),硫酸氢铵是强腐蚀物,它在烟气温度为230℃时,开始从气态凝结为液态,对空气预热器中温段和低温段形成强腐蚀。

硫酸氢铵具有很强的黏结性,通常迅速黏在传热元件表面进而吸附大量灰分,造成空气预热器堵灰。

同时,烟气中约有1%的SO2被SCR催化剂转化为SO3,加剧了空气预热器冷端腐蚀和堵塞的可能。

3、引风机电耗增加由于尾部烟道以及空预器积灰堵塞,使引风机出力的增加带来了厂用电率的增加,高负荷时出力的不足造成加负荷受限,影响炉机效益。

低负荷、低烟气量时引风机发生抢风现象,造成炉膛负压大幅波动,危机机组安全运行。

同时由于空预器堵塞不均匀,引起一、二次风圧和炉膛负压周期性波动,堵塞严重时造成机组被迫停炉检修。

脱硝喷氨自动控制策略分析及优化

脱硝喷氨自动控制策略分析及优化

脱硝喷氨自动控制策略分析及优化摘要:根据我国环保政策的要求,目前烟气脱硝项目已基本覆盖所有燃煤火电机组。

SCR烟气脱硝技术是应用较为广泛的,该方式下喷氨量的控制是影响脱硝效率的关键。

本文针对600MW超临界机组在脱硝系统投运时喷氨自动不能正常投入,无法精确控制脱硝出口NOx排放浓度的问题,分析了喷氨自动控制的影响因素,介绍了控制系统逻辑的优化方案,优化后脱硝喷氨自动调节可以长时间正常投入,出口NOx排放浓度满足了环保达标排放要求。

关键词:脱硝,喷氨自动,SCR,优化1.引言某电厂2×600MW超临界燃煤机组,为满足大气污染物环保排放要求,先后对2台机组实施了脱硝改造,采用选择性催化还原(SCR)法进行脱硝,控制系统采用国电智深的EDPF-NT DCS控制,接入主机的工程系统进行操作和控制。

2台机组脱硝系统在投入运行的过程中,由于脱硝喷氨自动控制逻辑设计的不完善,加之喷氨调节门的性能不足,导致喷氨自动无法正常投入,完全依靠运行人员手动控制,无法精确控制脱硝出口NOx排放浓度,也增大了运行人员的工作强度。

下面对脱硝喷氨自动控制系统存在的问题进行分析并详细介绍了优化方案。

2.初始喷氨自动控制策略某电厂原脱硝喷氨自动控制策略是经典的前馈加串级回路控制,如图1所示。

与单回路比例-积分-微分(PID)相比,串级回路控制相对复杂,由两个控制器串联工作,以主控制器为主导,保证变量稳定为目的,两个控制器协调一致,互相配合。

若干扰来自副环,副控制器首先进行粗调,主控制器再进一步进行细调。

因此控制质量优于简单控制系统。

主调控制回路:主调节回路有两部分组成,一个控制的是脱硝效率,另一个控制的是出口NOx含量。

在操作画面上提供了方式选择供运行人员设置。

但两者逻辑原理是一样的,都是用锅炉的总风量的分段函数作为前馈,对主PID模块计算出的值进行修正后得出氨气需求量,形成供氨流量的设定值。

副调控制回路:根据总风量修正计算得到所需要的氨气流量,其作为副调的给定值与氨气流量测量值的偏差经过副调调节后输出控制指令,控制喷氨流量调节阀开度,改变喷氨量大小,最终将出口NOx质量浓度控制在设定值范围内。

SCR脱硝系统氨逃逸率高问题分析及对策研究

SCR脱硝系统氨逃逸率高问题分析及对策研究

SCR脱硝系统氨逃逸率高问题分析及对策研究作者:申林贝来源:《经济技术协作信息》 2018年第29期很多火力发电厂采用SCR脱硝工艺,氨逃逸率是影响SCR系统运行的一项重要参数,本文中对SCR脱硝系统氨逃逸率高问题进行了研究和探讨,并提出了相应的对策。

一、引言目前很多火力发电厂采用SCR脱硝工艺,SCR脱硝工艺中氨逃逸率是运行的一项重要参数。

脱硝系统运行中为满足环保要求,脱硝系统反应过程中需要注入一定过量的氨。

通常SCR系统设计的氨逃逸率不大于3ppm,但是由于种种因素造成实际运行中氨逃逸率偏大。

氨逃逸率高不仅降低了脱硝还原剂的使用率,对机组的安全稳定运行也造成了很大的影响。

解决SCR脱硝系统氨逃逸率高问题对机组的安全、环保、经济运行具有重要的意义。

二、氨逃逸率高带来的危害SCR脱硝反应过程中,催化剂在催化降解NOx的同时也会对烟气中的S02的氧化起到一定的催化作用,反应生成的S03与烟中逃逸的氨反应生成硫酸氢氨和硫酸氨。

液态的硫酸氢铵是种粘性很强的物质。

l造成空气预热器堵塞。

硫酸氢铵粘附在空气预热器的换热元件表面上加剧换热元件的腐蚀和堵灰,造成空预器堵塞和腐蚀。

由于两台空预器堵塞后阻力不同,造成低负荷、低烟气量时引风机发生抢风现象,造成炉膛负压大幅波动,危机机组安全运行。

2催化剂活性降低。

因氨逃逸率高生成过多的硫酸氢铵或硫酸铵会附着在脱硝催化剂表面会造成催化剂部分堵塞,增大催化剂压降或是造成催化剂失效,催化剂反应性能下降,影响脱硝系统正常运行。

3影响脱硫系统石膏脱水。

大量未反应的脱硝还原剂随烟气进入到脱硫系统中,经过浆液循环泵喷淋层后带入到吸收塔浆液中,铵盐逐渐在吸收塔浆液中累积,铵盐累计到一定程度造成吸收塔浆液粘性增加。

吸收塔浆液在经过石膏旋流器旋流的过程中,因浆液粘性大,石膏旋流困难,吸收塔密度居高不下。

同时经真空皮带机脱出的石膏中含有大量析出的铵盐,严重影响石膏销售和二次利用。

4增加还原剂的消耗。

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策

影响脱硝喷氨自动调整的因素及对策
1.氨氮浓度波动:脱硝喷氨自动调整的关键指标是氨氮浓度,但由于原料供给的不稳定性,氨氮浓度容易出现波动。

这会导致脱硝系统的调整误差,影响脱硝效果。

针对这个问题,可以增加氨氮浓度监测仪的精度和稳定性,确保准确监测厂内氨氮浓度,并通过自动调整控制阀门和液位控制来平稳供给氨氮。

2.气体温度变化:脱硝过程中,氨气与烟气的混合温度会影响脱硝效果。

而气体温度的变化会导致反应速率的变化,影响脱硝的稳定性。

为了解决这个问题,可以在气体混合段增加温度调节装置,保持稳定的混合温度,并通过温度传感器和控制阀门来实现自动调整。

3.反应时间不足:脱硝喷氨反应时间过短会导致氮氧化物的去除效果不理想。

这可能是由于反应器设计不合理或喷氨量不足造成的。

改进措施可以包括增大反应器容积、调整喷氨位置和增加喷氨量等,以保证充分的反应时间。

4.氨氮供给不足:如果氨氮供给不足,可能导致脱硝效果下降。

这与原料供应不稳定、管道堵塞等问题有关。

为了解决这个问题,可以设置一个氨氮容量的监测和报警装置,及时发现供给不足的情况,并通过增加氨氮供给的管道和增加喷氨设备等来解决。

5.氨氮浓度超标:若氨氮浓度超过规定的排放标准,可能会导致环境污染。

这可能是由于操作不当或氨氮供给过剩导致的。

需要通过对氨氮供给系统进行调整,减少氨氮的喷入量,并加强对脱硝过程的监控和控制,以确保氨氮浓度始终在合理范围内。

综上所述,脱硝喷氨自动调整的因素及对策有很多,需要综合考虑原料供给、温度变化、反应时间等因素,并通过优化设计和增加自动控制系统来确保脱硝效果的稳定和可靠。

SCR脱硝技术氨挥发率高的原因及治理

SCR脱硝技术氨挥发率高的原因及治理

SCR脱硝技术氨挥发率高的原因及治理
简介
SCR脱硝技术(Selective Catalytic Reduction),是一种常用于降低燃煤电厂和工业锅炉排放氮氧化物(NOx)的方法。

然而,有时候会出现氨挥发率高的问题,本文将探讨这个问题的原因及相应的治理方法。

原因
氨挥发率高的原因可能包括以下几个方面:
1. 氨水浓度过高:当使用浓度过高的氨水时,会导致SCR催化剂表面上的氨挥发速度增加,从而使氨挥发率升高。

2. 温度过高:SCR反应在较高的温度下进行,如果温度过高,会加速氨的挥发,导致氨挥发率过高。

3. 催化剂活性降低:如果SCR催化剂的活性降低,可能会导致反应速率减慢,不足以捕捉所有的氨,进而增加氨挥发率。

4. 脱硝系统泄漏:如果SCR脱硝系统存在泄漏,可能会导致未经反应的氨逸出,造成氨挥发率升高。

治理方法
为了降低SCR脱硝技术中氨挥发率的问题,可以采取以下方法:
1. 控制氨水浓度:确保使用适当浓度的氨水,根据实际情况进行调整,避免使用过高浓度的氨水。

2. 温度控制:控制SCR反应温度在适宜的范围内,避免过高温度造成氨挥发率过高。

3. 催化剂管理:定期检查和维护SCR催化剂,确保其活性正常,如果需要替换,及时更换新的催化剂。

4. 检测和修复泄漏:定期检测SCR脱硝系统是否存在泄漏情况,一旦发现泄漏,及时修复,确保没有未经反应的氨逸出。

以上是针对SCR脱硝技术氨挥发率高的原因及治理方法的简要介绍。

为了有效地降低氨挥发率,需要综合考虑多个因素,并根据具体情况采取相应的措施。

在实施治理措施时,应该按照相关法律法规和技术标准进行操作,以确保环境保护和能源利用的双重目标的实现。

脱硝效率的影响因素及预防措施

脱硝效率的影响因素及预防措施

脱硝效率的影响因素及预防措施作者:刘江建来源:《科学与财富》2016年第04期摘要:本文主要介绍了脱硝的基本原理,脱硝效率影响的主要因素,并根据影响因素进行了分析总结,提出了相应的预防措施,通过本文的介绍希望对脱硝效率的提高有一定的指导意义。

关键词:脱硝;SCR;脱硝效率;影响因素;预防措施1、SCR脱硝的基本原理1.1 SCR脱硝的基本原理是:氮氧化物在催化剂作用下,在一定温度条件下被还原剂(NH3)还原为无害的氮气和水,不产生二次污染,“选择性”是指氨有选择地进行还原反应,在这里它只选择还原NOx 。

其化学反应式如下:4NO + 4NH3 + O2 =4N2 + 6H2O;6NO2 + 8NH3= 7N2 + 12H2O1.2 上面第一个反应是主要的,因为烟气中几乎90%的NOX是以NO的形式存在。

如果没有催化剂作用,上述反应只在980℃左右的温度下进行。

通过选择合适的催化剂,反应温度可降低到适合火电厂实际使用的300~430℃温度范围。

目前市场上普遍使用的SCR催化剂是以TiO2为载体,V2O5为主要活性成分,WO3、MoO3为抗氧化、抗毒化辅助成分。

除上述基本反应外,在条件发生变化时还可能发生以下副反应:4NH3+5O2→4NO+6H2O2NH3→N2+3H24NH3+3O2→2N2+6H2ONH3+SO3+H2O →NH4HSO4发生NH3分解和NH3氧化成NO的反应一般要求温度在350℃以上,450℃以上反应将更加激烈。

反应温度在300℃以下时会发生NH3氧化成N2以及NH3与SO3反应生成NH4HSO4的副反应。

1.3 目前,常用的SCR脱硝系统主要采用高温高尘方式布置,影响SCR系统脱硝效率的因素较多,总体上可以分为两个大的方面。

1.3.1 催化剂设计参数相关,如催化剂的成分配比及反应活性、催化剂内烟气速度、催化剂的结构类型等。

1.3.2 SCR系统的运行特性,包括烟气温度、锅炉负荷率、催化剂压降、NH3/NOx摩尔比等。

火电厂脱硝SCR区喷氨存在的问题及几种优化解决方案

火电厂脱硝SCR区喷氨存在的问题及几种优化解决方案

科学技术创新2020.29传统氨分配方式(喷氨格栅)是假定烟气流量及NOx 分布是固定不变的,而实际上锅炉负荷或燃烧方式调整时,烟气流量和NOx 的分布是随着变化的。

传统喷氨方式无法使NH 3浓度场与NOx 浓度场匹配,致使局部过量喷氨,氨逃逸增大,造成脱硝催化剂及下游空预器冷端积灰、堵塞的几率加大,影响机组正常运行,同时还可能出现局部喷氨不足,造成SCR 出口NOx 偏高、NOx 浓度均匀性差。

以下将以某电厂的喷氨优化改造为例,对火电厂脱硝SCR 区喷氨存在的问题进行分析并提出几种优化解决方案。

某电厂燃煤机组采用东方锅炉股份有限公司设计制造的亚临界参数、四角切圆燃方式、自然循环汽包炉,机组于2005年投产。

烟气脱硝采用选择性催化还原(SCR )工艺,脱硝装置于2013年投运,后期经烟气脱硝超低改造,达到NO X 出口浓度≤50mg/m 3的要求。

装置采用氨气作为还原剂,催化剂层采用声波吹灰器吹灰。

1目前火电厂脱硝SCR 区喷氨的基本原理及存在的问题该电厂SCR 区喷氨工艺流程如图1SCR 区喷氨简图所示,水解区侧来的氨气首先进入氨气计量及调节模块,对氨气流量进行调节,然后与蒸汽加热后的稀释风混合均匀后,通过喷氨格栅喷入烟道内与锅炉烟气混合,最后在催化剂的作用下将NOX 还原分解成无害的氮气(N 2)和水(H 2O )。

在机组运行时,通过网格法手动测量SCR 出口烟道多点NOX 含量,然后手动设定喷氨管道支管蝶阀开度。

该电厂SCR 区脱硝系统喷氨控制原理如图2所示,采用氨气流量串级调节控制。

反应器后烟气中NO X 的浓度水平要求不超过50mg/m 3,该数值预先作为主控制器的设定值。

反应器后烟气单点NO X 浓度作为实际测量值反馈给主控制器。

通过测量反应器前烟气NO X 浓度,计算喷氨需要的氨气流量,通过副控制器调节氨气气动调节阀开度。

整个控制系统需满足锅炉负荷工况在30%~100%之间变动的脱硝要求。

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直接因素
喷氨量的变化Biblioteka 入口NOx的变化 CEMS的测量
华电环保
间接因素
喷氨量的变化
•氨气压力发生变化 •氨气温度发生变化 •变送器测量出现问题 •调节阀门出现问题
氨气压力下降导致出口NOx迅速上升
调节阀门线性不好,导致喷氨流量变化过大
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入口NOx的变化
•负荷发生变化 •烟气流量发生变化 •炉膛燃烧情况发生变化(氧量变化)
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影响脱硝喷氨自动调整的 因素及对策
中国华电工程(集团)有限公司
2014 年 010 月
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欢迎各位参加本次技术交流! 希望多提宝贵意见!
• • 主讲人:郝 正 华电工程环保分公司调试售后部
华电环保
主要内容:
•脱硝系统中喷氨控制的现状 •影响考核指标——出口NOx的因素 •应对策略
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CEMS的测量 •喷氨格栅的调整(具体方法另述)。 •CEMS装置吹扫时在控制器内做信号保持, 保持时间设置为刚好比测点恢复正常时间 略长。 •有些电厂CEMS装置吹扫周期为1小时1次, 每次吹扫10-20分钟,这严重影响喷氨自动 的控制品质,应建议在不影响CEMS运行的 前提下,调整吹扫周期及时间,另建议将入 口NOx与出口NOx的吹扫时间错开,出、入 口尽量不要同时吹扫。
华电环保
一、脱硝系统中喷氨控制的现状
1.日益提高的环保要求:
出口NOx——200 100! 50!! 2.脱硝系统长期运行的经济性: 价格:液氨每吨X千元
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3.脱硝系统长期运行的安全性:
过量喷氨:空预器堵塞、腐蚀
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二、影响考核指标——出口NOx的因素
经常有业主提出喷氨自动控制效果 不好,但是具体原因说不出。影响喷氨 自动控制效果的因素有很多,需要我们 具体问题具体分析!
入口NOx的变化
负荷变动、烟气量变化、炉膛燃烧变化及入口NOx的变化是 一个系统性的变化,各参数之间都有不同程度的联系,这直接 影响喷氨自动中前馈的设定。从理论上来讲,按以下公式可以 计算出所需喷氨量: G=A × N × 10-6 × α ×0.3695 G:所需的喷氨流量(Nm3/H) A:锅炉干烟气量(Nm3/H) N:反应器入口NOx浓度(mg/Nm3) α:NH3/NOx摩尔比 0.3695为NH3/NOx(分子量比) 但是在实际应用中会发现按计算值去喷氨会存在或大或小的偏差, 我认为这是由于目前各种参数的测量不够准确造成的,以目前的测 量手段无法满足要求。而且不同的锅炉,燃烧情况也不尽相同,当 参数发生变化时对入口NOx的影响也不尽相同因此在喷氨自动中应 该使用怎样的前馈及控制策略,还需要我们进一步摸索及讨论。
负荷上升,入口NOx大幅下降
负荷下降,入口NOx上升
华电环保
CEMS的测量
•CEMS的测量有局限性(以点测面)
•CEMS装置吹扫时未在控制器内做信号保持 •CEMS装置吹扫周期频繁 •CEMS装置吹扫时间过长 •CEMS装置信号保持时间过短
业主提出出口NOx不稳,经常大幅波动,且自动经常切除,实际 原因是一侧未做吹扫保持,一侧保持时间不够造成的。
华电环保
三、应对策略
喷氨量的变化 • 调节器中除了正常的PID参数优化之外还要注意几个 细节:1、出口NOx、入口NOx测点后加入变化速率限 制模块; 2、PID模块加入当CEMS吹扫时自动保持功能; 3、出口NOx的设定值与实际值偏差大切除喷氨 自动的保护值适当放大。 •氨气压力或温度出现异常时,及时从氨区蒸发器系统 分析原因。 •氨气流量测点异常时,在确认流量公式计算无误的前提 下,检查变送器是否存在泄漏或堵塞的情况。 •当供氨调节阀出现抖动、卡塞、死区过大等问题时直接 影响喷氨控制,需要及时处理好阀门的问题。
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