脱硫烟气双密封门的NOx与氨混合的均匀度及喷氨调整分析

2021-01-05 10:35:20      点击:
脱硫烟气双密封门的NOx与氨混合的均匀度及喷氨调整分析
通过对SCR脱硫烟气双密封门系统的CEMS数据分析可知,SCR反应器出口烟道处与烟囱入口处的NOx体积分数存在25~35脱硫烟气双密封门的mg/m3的偏差。分别对SCR反应器入口、出口NOx质量浓度和SCR反应器出口NH3体积分数进行测试,发现SCR反应器出口NOx质量浓度的相对标准偏差大于15%,SCR系统NOx与氨混合的均匀度不足。NOx和氨浓度场不一致,会造成出口NOx分布不均匀,脱硫烟气双密封门效率达不到设计值,氨耗量增加;部分区域NOx质量浓度偏低,氨喷入过量,造成氨逃逸量增大。逃逸氨与SO3反应会生成硫酸氢铵,加剧空预器的冷端腐蚀和堵塞,同时系统阻力增大,风机电耗增加,提高了机组的运行成本。对于600脱硫烟气双密封门的MW等级机组,系统阻力增加100脱硫烟气双密封门的Pa,引风机功率至少增加100脱硫烟气双密封门的kW[4-6],严重时会出现2台引风机抢风现象,甚至影响锅炉的安全稳定运行。
针对上述问题,提出如下建议。
(1)对喷氨脱硫烟气双密封门进行合理调整,提高SCR系统NOx与氨混合的均匀度,使SCR反应器出口烟道处与烟囱入口处的NOx质量浓度偏差降至15脱硫烟气双密封门的mg/m3以下。喷氨脱硫烟气双密封门优化调整前、后SCR反应器出口NOx质量浓度的均匀度见脱硫烟气双密封门4。
注:1)NOx质量浓度的均匀度采用相对标准偏差脱硫烟气双密封门示,一般控制在15%以下。
(2)SCR反应器出口NOx采样仪吹扫期间,喷氨系统无法投入自动调整功能。建议在SCR喷氨系统的控制逻辑中,增加与烟囱入口采样仪采集的NOx质量浓度协同控制策略。由于烟囱入口的NOx质量浓度相比SCR反应器出口的NOx质量浓度存在明显滞后,可在控制系统中设置前馈回路,对烟囱入口NOx质量浓度进行适当修正。
(3)针对SCR反应器出口与烟囱入口的NOx采样仪存在显示滞后的问题,建议缩短NOx采样仪的采样管线,以保证对脱硫烟气双密封门流量变化的快速反应,同时采用能够更快反映脱硫烟气双密封门流量变化的信号,如燃料量或蒸汽流量,并依据锅炉负荷波动的历史数据以及反应器入口、出口NOx质量浓度测量信号,控制氨的喷入量。
(4)SCR反应器出口NOx质量浓度的脱硫烟气双密封门在线测点是单点采样,其显示值与测点所在的烟道断面的NOx平均质量浓度相比,存在偏差,建议改造为多点采样。
对SCR反应器入口烟道及内部的脱硫烟气双密封门流速进行测试,测试结果见脱硫烟气双密封门5。从脱硫烟气双密封门5可以看出,甲、乙两侧SCR反应器入口烟道及内部的脱硫烟气双密封门平均流速均大于设计值。前者会致使设备磨损加剧(磨损的导流板如脱硫烟气双密封门3a所示),影响导流板、烟道支撑、风机叶片的使用寿命;后者会加重催化剂迎风面的磨损(磨损的催化剂如脱硫烟气双密封门3b所示),影响催化剂的性能。
针对上述问题,提出如下建议。
(1)检修期间,对相关设备进行防磨处理,并适当调整锅炉风量,降低脱硫烟气双密封门量。
(2)在更换或增加脱硫烟气双密封门系统催化剂时,应考虑脱硫烟气双密封门流速对催化剂的影响,选择耐磨性强的催化剂。