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概要:引见江苏常熟发电有限公司超超临界MW塔式炉脱硝系统的运转环境,解析原脱硝系统打算弊病,提议优化意见,并对“超净排放”环保策略下脱硝喷氨停止优化调度。
关键词:MW;塔式炉;NOx;运转
引言江苏常熟发电有限公司5号、6号机组(×MW)汽锅为上海汽锅厂有限公司的t/h超超临界压力参数变压运转螺旋管圈直流汽锅,单炉膛塔式安置气象、一次中间再热、四角切圆焚烧、均衡透风、固态排渣、全钢悬吊构造、露天安置。汽锅燃用煤种为烟煤。烟气脱硝装配与机组同步动工、调试投产。
跟着国度环保策略的日益严刻,新宣布的《火电厂大气玷污物排放准则》也在排放总量和排放浓度两方面提议更高的请求,凭借国度发改委“对于印发《煤电节能减排晋级与改变做为策动(04——00年)》的告诉”(发改动力[04]号)和《江苏省煤电节能减排晋级与改变做为策动(04—00年)》(苏政办发[04]96号),新建燃煤发机电组大气玷污物排放浓度原形抵达燃气轮机组排放限值(即在基准氧含量6%前提下,烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度别离不高于0、35、50毫克/立方米)。江苏常熟发电有限公司5号、6号机组烟气脱硝设备知足新的环保排放准则请求存在必然窘迫,而且原打算存在必然弊病,因而烟气脱硝装配提效、完美打算改变势在必行。
脱硝系统打算江苏常熟发电有限公司5号、6号机组烟气脱硝采取筛选性催化复原法,复原剂为液氨。SCR系统首要囊括复原剂制备系统(氨区)及脱硝反响系统(脱硝区)。
、氨区工艺过程
由槽车运来的液氨用收缩机停止卸料,通过收缩机抽取贮罐内的气相气体,压入槽车后构成的压差将槽车内的液氨送至储罐内。罐内的液氨哄骗储罐内自己压力将液态氨压送至液氨挥发器,经气化后投入氨气缓冲罐,减压后送出站区。整套装配的放空、平安放空均用管道接至氨气稀释罐用水吸取,放净管也接至废池塘用水吸取,氨稀释罐和废池塘的废水用泵送至厂区内的浑水治理站。
基于平安思索,本系统的卸料收缩机、氨贮罐、液氨挥发器、氨气缓冲罐等都备有氮气吹扫管线。在液氨卸料以前通过氮气吹扫管线对以上配置别离要停止严刻的系统缜密性查验和氮气吹扫,避免氨气透露和氨气与系统中剩余的空气混杂构成危险。
、脱硝区首要配置
)SCR反响器
脱硝系统按双烟道双SCR反响器气象打算,单个SCR反响器按汽锅50%BMCR工况下烟气度打算,能知足汽锅各类负荷工况烟气度的请求。
SCR反响器打算成烟气竖直向下贱动,反响器相差口段正当配置导流板,入口处设气流均布整流装配,以保证催化剂对烟气散布、温度散布等的请求。
)催化剂
催化剂采取蜂窝式催化剂。催化剂按+层打算,初装层,预留层。催化剂量充足思索燃料飞灰中灰分及微量元素或者致使的催化剂生效题目,而且在知足脱硝效率和氨的逃窜率等请求原形上预留一层加装催化剂的空间。
3)氨喷发系统
a.氨注入栅格(ammoniainjectiongrid,AIG)
氨注入栅格包罗有打针喷嘴的集管和支管。每根支管都有一个流量调理阀、撙节孔以及压力表。
b.氨/烟气混杂器
氨气/烟气混杂器置于AIG的下游以保证氨气的全面混杂。
4)稀释风机
稀释风机来的空气通过氨/空气混杂器充足混杂,稀释成5%氨浓度混杂气体投入氨注入格栅及氨/烟气混杂器与烟气充足混杂。稀释风机按两台00%容量(一运一备)配置。
4)吹灰系统
每台反响器每层配置7台声波吹灰器,每台炉共8台吹灰器,备用层预留吹灰器场所。
凭借需求设定不同吹灰的功夫分开,主动对整个催化剂停止吹扫,也许阻拦尘土的积攒,保证系统的一般运转。尽或者避免因死角而构成催化剂生效致使脱硝效率的下落。
7)NOx的在线监测
轮回取样风机两台,用于在线探测脱硝系统的运转。
3机组脱硝系统运转解析机组投产以来,在焚烧管制、SCR脱硝系统运转等管制NOx排放方面抵达了打算请求,并告成通过环保验收。但自调试以来,也存在一些题目,首要显露在如下几点。
3.脱硝反响器入口NOx浓度反常、炉内焚烧未调度好,构成脱硝入口NOx浓度偏高;
、SOFA风水准摆角调度不一致,构成水冷壁结焦、管屏间温度误差大,同时也影响了炉膛出口NOx的排放浓度及散布;
3、脱硝反响器入口NOx浓度随机组负荷高低摇动幅度大。
3.SCR系统打算弊病、打算用于脱硝在线CEMS采样探测的轮回取样风机运转处境差,磨损严峻,障碍率高;
、SCR喷氨系统惟独单根喷氨母管,无奈完结双侧反响器自力喷氨量管制,通过供氨母管上的调理阀停止总喷氨量管制,无奈完结双侧反响器的喷氨量自力分派,而在不同的负荷及磨煤机运转组合环境下,顺着炉宽方位的入口NOx散布存在不同,双侧反响器的需氨量并不一致,因而会涌现双侧反响器出口NOx误差大的形势;
3、SCR系统风度电源打算在检验电源上,而且无牢固的障蔽,致使热控IO卡件障碍,DCS测点一再坏点;
4、喷氨调门调理功用差,引发出口NOx浓度大幅度摇动,脱硝管制推迟性较大。
4脱硝系统改变4.脱硝系统超净排放改变为知足新建燃煤发机电组氮氧化物排放浓度不高于50mg/Nm3的请求,在原反响器内预留备用层加装催化剂,同时对备用层反响器添加装配声波吹灰器。
4.脱硝在线CEMS采样系统改变原脱硝CEMS系总共三套,别离为入口处一套和A/B侧出口各一套烟气解析系统及氨逃窜解析系统,改变后停用轮回取样风机及配套管路,入口取样点移位至处80米脱硝入口烟道上,A/B侧出口采样点移至5.米处内侧炉壁,采样方法改成两探头抽取至采样聚集箱混杂平匀后取样,同时,氨逃窜装配也做响应移位。
4.3SCR喷氨母管AB侧陈列改变为完结两台反响器的喷氨量自力管制,将原喷氨母管分为两路,别离通向A、B双侧,停止双侧供氨母管及稀释风管路分散。从头装配一整套脱硝稀释风管,系统囊括管道、阀门、膨胀节及附件等构成,接口取自原稀释风出口母管,从原稀释风机平台对称引接沿途至B侧,原氨/空气混杂后的母管从中接续开,构成A、B侧各7组喷氨管路对称安置。撤消原蒸汽管道及稀释风管分管。同时对原喷氨调门停止改换,改观其调理功用。
4.4脱硝风度电源柜及长途柜接地改变脱硝SCR区风度电源、电动门电源等首要热工负荷取自机组V脱硝SCR区B段,该MCC电源取自V检验段,当检验变停电时影响脱硝系统的一般运转,不能知足平安请求。其它,这回对脱硝CEMS取样系统停止改变,取样加热管线伸长后所需电源功率请求增大,原脱硝风度电源柜已不能知足供CEMS机柜的电源功率请求。为治理上述题目,停止干系改变,添加沿途SCR区热工电源,原电源保存,做为备用电源。添加一台50KVA分隔变压器及配电箱,分隔变一次侧电源取自脱硝SCR区A段(该电源来自V汽锅A/B段,并设有主动切换装配),分隔变二次侧接配电箱至SCR区热工风度电源。
一般时脱硝SCR区MCC电源A段电源运转,当脱硝SCR区MCC电源A段电源需求检验或障碍时,则通过冷投的方法投入脱硝SCR区MCC电源B段电源。供脱硝CEMS电源一般运转接脱硝SCR区MCC电源A段电源,当需求哄骗B段电源时,通过拆、接线的方法接到B段。
脱硝管制系统采取长途柜的气象,长途管制柜装配在汽锅9楼脱硝层,脱硝系统衡量、管制记号接入长途柜,长途柜通过光缆接入DCS系统。原脱硝长途柜接地接在长途柜四周汽锅钢梁上,无牢固的障蔽,致使热控IO卡件障碍,DCS测点一再坏点,现将脱硝长途柜接地接入DCS接地铜牌。
5脱硝系统优化运转
5.汽锅焚烧优化通过对脱硝系统SCR搜罗数据的解析,在机组投产后的运转历程中脱硝系统天天入口NOx含量平衡为mg/Nm3,远超过了汽锅厂的打算浓度(mg/Nm3),且随机组负荷高低摇动大。汽锅焚烧优化前05岁月7日机组负荷与反响器入口NOx含量关联如图5-。
影响脱硝系统入口NOx浓度的要素许多,囊括机组负荷、燃用煤种、氧量管制、制粉系统运转方法及二次风配比等,而机组负荷和燃用煤种,对于运转人员来讲属于弗成控要素,因而,通过在不限定煤种、负荷安定的环境下停止实验,变换二次风门开度、焚烧器摆角以及制粉系统运转方法等方式停止调度。通过实验,得出如下调度意见:
、减小焚烧区二次风门开度,将二次风门管制投入主动,管制主燃区的过多空气系数;
、正当的焚烧器摆角;
3、只管运转基层磨煤机。
凭借上述焚烧调度战略,脱硝系统入口NOx含量平衡值下落至45mg/Nm3,且随机组负荷高低摇动幅度显然消沉,汽锅焚烧优化后07岁月6日机组负荷与反响器入口NOx含量关联如图5-。在SCR脱硝装配一般投用的前提下,保证环保排放,脱硝喷氨量也会大幅下落,显露出优秀的经济性。
5.脱硝喷氨优化
MW机组SCR脱硝装配喷氨优化调度在机组~MW负荷下停止,优化调度完结后在机组各负荷下停止了考证测试。
)摸底测试:在机组MW负荷下,调理喷氨流量,使出口NOx浓度在50mg/Nm3之内,测试反响器相差口的NOx浓度散布,开头评价脱硝装配投运的脱硝效率和氨喷发流量分派形象。喷氨优化调度前,SCR脱硝效率管制在88.0%时反响器出口NOx散布环境如图5-3。
注:反响器出口测孔编号H~H8为炉前至炉后方位,每一测孔内测点编号A~A5、B~B5为反响器外侧至汽锅中间线方位。
两台反响器出口截面NOx浓度沿宽度方位显露不平匀散布,靠汽锅中间线地区及外侧墙部份地区NOx浓度显然偏低;
反响器出口NOx浓度散布不均,主假如通过喷氨格栅支管喷入反响器内的氨与烟气中的NOx混杂后,在顶层催化剂入口处的氨氮摩尔比散布不均引发,由此也致使反响器出口截面上部分地区氨逃窜浓渡太高(如图5-4),如A反响器出口靠外侧墙炉前H地区氨逃窜浓度高达0.6μL/L。氨逃窜浓渡太高,将对下游空预器等配置构成ABS梗塞危机,因而,有须要对SCR装配的AIG喷氨格栅停止喷氨优化调度,使喷氨格栅各支管喷氨量趋于正当,以擢升SCR出口NOx浓度散布平匀性,消沉部分较高的氨逃窜,擢升系统运转的平安性和经济性。
)喷氨优化调度:凭借机组理论负荷前提,首要在MW和MW负荷下停止喷氨优化调度,凭借SCR反响器出口截面的NOx浓度散布,对AIG喷氨格栅的手动阀门开度停止调理,最大限度擢升反响器出口的NOx散布平匀性,并在机组~MW负荷下停止校核调度。
通过6轮次的优化调度,SCR出口截面NOx浓度散布环境获得显然改观,部分较高或较低的NOx浓度峰、谷值原形消除。喷氨优化调度后SCR反响器出口NOx浓度散布环境如图5-5。
喷氨优化调度后,机组MW负荷、SCR出口NOx浓度约9mg/m3时,A、B反响器出口NOx浓度散布趋于平匀,氨逃窜浓度由调度前的4.8μL/L、4.4μL/L消沉至.5μL/L、.6μL/L,截面氨逃窜浓度峰值别离由调度前的0.6μL/L、8.0μL/L消沉至3.3μL/L、3.μL/L,喷氨优化后反响器出口氨逃窜散布正当。(如图5-6)
为保证不同负荷下SCR出口NOx浓度散布均能维持较好的平匀性,在机组MW和MW负荷下,对喷氨格栅停止了考证性微调,调度后SCR出口NOx及氨逃窜浓度散布环境优秀。
通过SCR脱硝装配喷氨优化调度,使氨喷发系统各支管的气氨流量分派趋于正当,擢升SCR出口NOx浓度散布平匀性,消沉部分太高的氨逃窜浓度,进而擢升脱硝系统的运转平安性和经济性。
5结语通过投产以来5号、6号机组脱硝系统的运转解析,联结超净排放改变,对脱硝系统配置、系统打算及运转调理停止了干系优化,现脱硝系统运转形象优秀,知足环保策略请求,并对脱硝装配下游配置空气预热器等也显露出了优秀的平安性。
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