燃气电厂余热锅炉SCR烟气脱硝系统的喷氨优化调整

发表时间：2019-07-08T09:58:57.853Z 来源：《电力设备》2019年第5期作者：赵丹[导读] 摘要：SCR脱硝反应器出口NOX质量浓度分布不均匀会造成氨逃逸率高、还原剂消耗量增加等问题。（上海电气电站环保工程有限公司上海 201612）摘要：SCR脱硝反应器出口NOX质量浓度分布不均匀会造成氨逃逸率高、还原剂消耗量增加等问题。某电厂燃气-蒸汽联合循环机组300 MW余热锅炉SCR烟气脱硝系统经优化调整，SCR反应器出口NOX质量浓度分布不均匀度由44.2%降低至14.5％，SCR系统脱硝效率由72.99％提高到75.12％，平均氨逃逸浓度由7.98 ppm降低至3.73 ppm。关键词：SCR烟气脱硝系统；余热锅炉；NOX浓度；氨逃逸；喷氨优化 Optimal Adjustment of Ammonia Injection for Flue Gas SCR-De-NOx Facility of Heat Recovery Steam Generator ZHAO Dan

（Shanghai Electric Power Generation Environment Protection Engineering Co.，Ltd.，Shanghai 201612，China） Abstract：The uneven distribution of NOx concentration at the SCR denitration system outlets will cause problems such as high ammonia slip rate and increased consumption of reducing agent.The SCR flue gas De-NOx facility of a 300 MW heat recovery steam generator was optimized.The distribution of NOx concentration at the SCR denitration system outlets was reduced from 44.2% to 14.5%，the denitration efficiency was increased from 72.99% to 75.12%，and the mass concentrations of ammonia slip were declined from 7.98 ppm to 3.73 ppm. Key words：flue gas De-NOx facility；heat recovery steam generator；NOx；ammonia escape；optimal design of ammonia injection 前言

随着经济的发展，每年大气污染物的排放量急剧增加，2014年9月，国家发改委、环保部、国家能源局联合印发《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》，首次提出了煤电行业的超低排放标准为：6%基准氧条件下，烟气中主要污染物含量：烟尘 < 5mg/Nm3，O2 < 35mg/Nm3，NOx < 50mg/Nm3。近年来，随着环保科技行业的发展，超低排放已经不仅仅是火电行业的标杆，也是包括化工、新能源，钢铁等各个行业的方向和标杆。3月5日李克强总理在2019年政府工作报告中，明确指出今年大气污染治理目标：SO2，NOx排放总量下降3%，化学需氧量，氨氮排放量下降2%，要进一步加强固体废弃物和城市垃圾的分类处置。3月19日，国家生态环境部门发布关

于垃圾电厂超标排放的征求意见表示：对于环保排放不达标的电厂，将被核减电价补贴资金，并限制享受退税政策。

1 SCR烟气脱硝优化改造试验

1.1试验目的

喷氨优化调整是通过手动调节SCR烟气脱硝装置入口每根喷氨支管的喷氨量，使SCR烟气脱硝系统出口NOX和NH3分布更均匀，提高SCR烟气脱硝系统的可用率[1]。根据华北地区某燃气-蒸汽联合循环机组300 MW余热锅炉的实际情况，制定如下试验方案。

1.2试验内容

1.2.1满负荷工况测试

测量机组满负荷运行时反应器出口的NOX浓度分布和氨逃逸浓度分布，初步评估脱硝装置氨喷射流量分配状况。

1.2.2喷氨格栅优化调整

在机组满负荷下，根据SCR反应器出口截面的NOX浓度分布，对反应器入口竖直烟道上喷氨格栅的手动阀门开度进行调节，最大限度提高出口的NOX浓度分布均匀性。

1.2.3性能评估测试

在完成喷氨优化调整之后，在机组满负荷下测量SCR反应器出口NOX浓度分布和氨逃逸浓度，并在50%负荷下进行校核测试。

1.3试验方法

1.3.1测点布置

本试验地点为北京某电厂燃气-蒸汽联合循环机组2号余热锅炉尾部烟道SCR烟气脱硝装置。试验采用网格法分区测量，SCR烟气脱硝装置出口烟道由北到南平均分为7个区域，每一区域6个测点，共计42个点。喷氨管道由北向南均匀分布，共分为七个区域，每个区域有三个喷氨阀门，分别调节区域内的喷氨流量。

1.3.2理论计算

烟气中NOX浓度（标干态，氧量15%）计算公式[2]为：

（1）

其中，为标准状态，15 %氧含量，干烟气下NOX质量浓度；为实测干烟气中NOX的体积含量；为实测干烟气中的氧含量；2.05为NO2由体积含量ppm到质量浓度mg/Nm3的转化系数。试验中NOX浓度不均匀度用CV表示，计算公式为如下：（2）

（3）

（4）

其中，为标准偏差，为平均值，n为测点数，本试验为42。脱硝效率计算公式为：

（5）

其中Cin、Cout分别为SCR入口和出口NOX浓度。烟气氨逃逸浓度测量方法见标准文件DL/T260-2012《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验试验规范》[3]。

1.3.3试验仪器

本试验用到的主要仪器如表1所示：表1 试验仪器