SCR脱硝空预器堵塞全过程治理技术研究
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完成单位:国电河北龙山发电有限责任公司
登记编号:ZSCX-D4-J-2-73
登记年份:2020
发布时间:2020-09-21
创新成果简介(1000-2000字左右)
主要内容:立项背景、内涵和主要做(方)法、原理或机理、创新亮点和值得学习借鉴之处、实施应用前后效果(益)情况对比、可推广应用范围等。
立项背景
SCR脱硝系统“超低排放”改造后,普遍存在逃逸氨超标、空预器运行差压增大、送/引风机运行电流升高等问题,成为制约机组经济、可靠、环保运行的重要因素。以龙山公司为例,实施超低排放改造后,由于SCR脱硝装置逃逸氨量较大等因素影响,形成的硫酸氢氨粘附聚集在空预器的冷段层和中间层下方,造成空预器堵塞及运行阻力上升,严重影响机组带负荷能力,导致锅炉送、引风机电耗升高,机组经济性能下降,严重时造成风机喘振、失速等故障发生,给安全经济运行带来严重隐患。
为治理空预器差压升高等问题,各发电企业及科研院所研究了多种技术策略,但之前的技术措施不全面,无法长期保持空预器差压稳定。针对这一现状,龙山公司联合国电科学技术研究院有限公司等单位开发了超低排放脱硝空预器堵塞综合治理技术,既保证环保参数达标排放,又使空预器差压保持在合理水平,满足经济稳定运行的要求,提升企业竞争力。
主要做法
(1)“分区控制式防磨防堵高扩散”新型氨喷射格栅装置的系统设计与工程应用研究;
(2)空预器传热元件及防堵塞板型优化研究;
(3)空预器驱动电机变频调速改造技术研究。
实施应用情况、经济效益和社会效益
改造后600MW工况下,空预器差压为720Pa,引风机电流为242A,引风机叶片开度为71%,还有较大的调整余量,彻底解决了改造前因空预器差压大影响机组带负荷的问题。
改造后600MW工况下喷氨量较改造前降低8.7%,氨逃逸率由4.9mg/m3降低到1.4mg/m3,解决了局部氨逃逸率超标的问题。
对比改造前、后520MW负荷下,引风机、送风机和一次风机电流分别降低99.5A、10A和13A,降幅分别达到33.5%,15.6%和26%,三大风机耗电率合计降低约0.577%,影响机组供电煤耗降低2.06g/kWh。
改造后机组运行至今,无需进行人工喷氨优化调整工作,在非正常工况下进行以调整单侧空预器转速,配合单侧提高排烟温度强化吹扫工作为补充,空预器既可保持长周期运行在健康水平(空预器运行差压长周期控制在900Pa以下),工程应用效果良好。
经济效益
◆ 单台机组喷氨量降低8~15%,节约液氨费用49.6万元/年。
◆ 三大风机耗电率下降0.577%,产生的经济收益约为665万元/年。
社会效益与间接经济效益
项目提升了氨的利用率,有利于NOX的长期稳定达标排放,同时减少了排放到大气中的氨,具有显著的环境效益。空预器差压大影响机组带负荷的问题得到根治。项目提升了氨的利用率,有利于NOX的长期稳定达标排放,同时减少了排放到大气中的氨,具有显著的环境效益。
可推广性
龙山公司2号机组的工程应用结果表明:不同负荷下喷氨量降低8~15%,单台机组节约液氨费用约50万元/年,氨逃逸超标问题得到有效解决。经过长周期运行检验,空预器运行差压控制良好,空预器差压大影响机组带负荷的问题得到根治,三大风机耗电率下降0.577%,因节约厂用电带来的经济收益约665万元/年。项目实施后,提高了机组运行的可靠性,同时经济效益、环境效益也非常显著,具有广泛的推广应用价值。
项目在龙山公司两台机组上完成工程示范应用,取得了良好的应用效果,长期运行空预器压差保持在900Pa以下。示范工程成功后,项目先后在天津国电津能滨海热电有限公司、国电承德热电有限公司、国电霍州发电厂实施应用,均取得了明显的效果。