火电厂机组负荷调整对SCR脱硝效果的影响分析9
发表时间:2023-03-08 17:49 太原锅炉集团有限公司(太原锅炉厂)技术宣 为研究火电厂机组负荷调整对选择性催化还原法(SelectiveCatalyticReduction,SCR)脱硝效果的影响,试验以SCR脱硝系统为研究对象,采用控制变量的方式,分别对5台火电厂机组在不同负荷条件下的烟气的温度、氧含量、污染物含量、脱硝效率以及SO2/SO3转化率等进行测量比较。结果表明,随着负荷的降低,氧含量以及NOx质量浓度升高,温度、脱硝效率以及SO2/SO3转化率降低;同温度相比,氧含量变化对NOx生成量的影响更大;而温度对于脱硝效率以及SO2/SO3转化率有较为显著的影响。 氮氧化物指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物。常见的氮氧化物(NOx)包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、一氧化二氮(N2O)和五氧化二氮(N2O5)等。作为空气污染物的NOx常指NO和NO2。全球每年因人类活动向大放的NOx约5300万t。NOx对自然环境的破坏力非常大,它是形成酸雨、光化学烟雾的重要物质,同时也是消耗臭氧的一个重要因子。火力发电厂作为NOx的一个重要排放源,每年向大气中排放大量的NOx,随着我国环保政策的日益严格,NOx排放得到了严格控制。目前,国家大力推行火电厂超低改造,依据超低排放的要求,NOx排放标准为50mg/m3。根据生态环境部2018年数据显示,全国实现超低排放的煤电机组约8.1×109kW,占全国煤电总装机容量的80%。目前,火电厂对于NOx的脱除措施主要包括2种:选择性非催化还原法(SelectiveNon-CatalyticReduction,SNCR)和选择性催化还原法(SelectiveCatalyticReduction,SCR),由于SNCR脱硝技术脱硝效率较低,很多时候难以满足NOx的排放要求,大多数火电厂选择了脱硝效率更高的SCR脱硝技术来进行NOx的控制。 近年来,我国大力推行清洁能源发展,清洁能源发电量所占比例逐年升高,但是由于自然条件的限制,其存在发电量不稳定,变化较大的问题。社会用电量在一段时间内也存在着很大的变化。这些变化因素都需要火电机组进行负荷的调整。机组负荷的变化会引起烟气温度、氧含量和污染物含量等的变化,进而影响SCR脱硝系统的正常工作。本文以SCR脱硝系统为研究对象,研究机组不同负荷条件下SCR的脱硝效果。 1 方法及设备 1.1试验方法 试验选取5台燃煤机组,将5台机组按照#1机组、#2机组、#3机组、#4机组和#5机组的方式进行分类编号。5台机组燃烧的煤种主要以东胜和乌海烟煤为主,脱硝方式为SCR,脱硝还原剂均为液氨,催化剂均为(2+1)层模式,备用层均未投运。为保证测试结果仅与负荷调整有关,试验采取控制变量的方式,将各负荷段的测试试验集中在一定时间内完成,保证机组燃烧煤种和催化剂等条件不发生明显变化,保证机组负荷稳定。同时,各负荷段试验期间不进行燃烧调整和风量调整。试验主要测定5台机组A、B侧在不同负荷条件下SCR反应器进出口NOx、进出口温度、进出口氧含量、NH3/NOx摩尔比、氨逃逸浓度、脱硝效率以及SO2/SO3转化率。 采样点布置采用烟道断面网格法,进出口NOx、进出口温度、进出口氧含量,入口SO2以及氨逃逸浓度等采用便携式的仪器设备进行测定,每组测定10个平行样,每次测定3min;SO3按照标准《石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置性能验收试验规范:DL/T998—2016》中的方法拼装仪器进行测定,每组测定3个平行样,每次测定30min。用Excel2003将NOx、SO2以及SO3浓度折算到标准状态、干基、6%O2时的浓度,同时对所有数据进行平均值计算。 1.2试验设备仪器 试验分析的设备仪器包括便携式大流量低浓度烟尘自动测试仪(3012HD)、芬兰GASMT公司的便携式红外多阻气体分析仪(GASMETDX-4000)、德国testo公司的烟气分析仪(testO350)、德国testo公司的单点烟气温度测量仪(testo925)、德国M&C公司的顺磁氧量分析仪(PMA10)、加拿大Unisearch公司的便携式氨逃逸浓度分析仪以及《石灰石-石膏湿法烟气脱硫装置性能验收试验规范:DL/T998—2016》中的SO3采样设备等。 2 结果与分析 2.1 氧含量与机组负荷的关系 不同负荷条件下的氧含量变化见图1。5台机组SCR入口、出口氧含量均随负荷的降低而增加。 图1 氧含量与机组负荷的关系 对于入口氧含量,负荷为50%时,最大值和最小值分别为5.9%和3.4%;负荷为75%时最大值和最小值分别为5.8%和2.5%;负荷为100%时最大值和最小值分别为3.1%和1.1%。50%负荷的入口氧含量平均是75%负荷的1.4倍,是100%负荷的2.1倍。 对于出口氧含量,负荷为50%时,最大值和最小值分别为6.3%和5.0%;负荷为75%时最大值和最小值分别为6.1%和3.2%;负荷为100%时最大值和最小值分别为3.3%和1.9%。50%负荷的出口氧含量平均是75%负荷的1.4倍,是100%负荷的2.1倍。 声明:此篇为太原锅炉集团有限公司网站官网原创文章,转载请标明出处链接:https://tyboilerjt.com/h-nd-221.html
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