SCR脱硝系统分区混合动态调平技术应用
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完成单位:华润电力(涟源)有限公司
登记编号:ZSCX-DL2019-J-1-21
登记年份:2019
发布时间:2019-11-18
成果主要完成人
项目概况
1、项目背景:华润电力(涟源)有限公司(以下简称“涟源公司”)2×300MW机组配套由东方锅炉(集团)股份有限公司承建的锅炉和脱硝装置。其中锅炉采用东锅引进美国福斯特•惠勒FW技术生产的“W火焰”锅炉;脱硝装置采用选择性催化还原法(SCR)工艺,一炉一套、供氨系统共用的方式建设。于不同负荷时,SCR入口NOx偏差较大,且分布规律不稳定,出口NOx分布偏差大,氨逃逸高,影响机组运行的安全性和经济性,同时为了达到国家脱硝超低排放政策性要求,本项目对现有脱硝系统实施了“SCR优化提效”改造,对原烟气流场进行深度优化,并增加备用层催化剂。
2、方案简述:1)增加备用层催化剂180m³。 2)对原SCR流场进行全面的校核和优化。 3)在省煤器出口水平烟道,加装大范围混合器,大幅度降低SCR入口烟道NOx分布不均匀度。 4)将SCR入口竖直烟道,分为3个分区,并分别加装分区混合器,使分区内烟气充分混合,分区内烟气成分基本均匀。 5)对喷氨格栅进行优化,使之适合于3分区的调节要求。喷氨支管分成3组,每组上加装自动调节阀和流量计。 6)SCR出口烟道,每分区内加装一个NOx测点,实时监控SCR出口断面NOx浓度分布。 7)对SCR喷氨总量和各分区喷氨量的自动控制逻辑进行升级,优化其相对于入口NOx浓度波动的跟随性。
3、功能效益:脱硝装置出口NOX浓度低于45mg/m3,脱硝效率不低于94%,氨逃逸小于2.0µL/L。
4、创新亮点:通过将SCR入口烟道分为若干分区并在分区内加装混合器使分区内的烟气混合均匀,每个分区出口单点测量NOx浓度,并实时调整每个分区喷氨量,来达到SCR出口NOx分布高度均匀的分区混合动态调平技术。 通过将SCR入口扁长形烟道的短边向分为多层,将不同层烟气整体分别往长边相反方向导流并做交叉混合,降低分区间NOx和催化剂的效率偏差的全烟道分层混合技术。 通过涡流板阵列结构使烟气在分区内充分旋转混合,促进分区内烟气基础混合均匀的分区混合技术。 通过分析分区烟气NOx浓度巡测数据,动态分配各个分区还原剂用量,迅速对SCR出口NOx进行调平的分区间还原剂动态控制技术。
5 实施应用前后效果情况:该项目节约SNCR的投资费用1483万元;年节约SNCR所用尿素费用414万元;年节约电费127万元;年减少液氨采购费用135.4万元;锅炉效率影响煤耗创值179.1万元。总计创造一次性投资价值1483万元,年运行费用855.5万元。
6 推广价值及范围:全国超低排放改造机组超过1000台,其中氨逃逸高、空预器堵塞已成为较为普遍的情况,尤其是W型火焰锅炉,问题更为突出。为燃煤锅炉及燃机余热锅炉SCR升级改造、稳定控制氨逃逸率、提升脱硝效率提供了新途径,具有显著的经济、社会效益和推广应用前景。