超低排放形势下的脱硝运行优化管理技术-20160328.

TPRI超低排放形势下的脱硝运行优化技术介绍人：卢承政西安热工研究院苏州分院烟气脱硝技术研究所联系：13962521791，[e-mail]1、超低排放形势下脱硝存在的问题2、超低排放形势下脱硝的运行优化技术3、典型案例分析4、几点建议TPRI烟气脱硝技术研究所主要业绩2008年•北京一热第一台SCR装置AIG喷氨优化调整；•抚顺第一台SCR装置系统调试；2010年2013年2003年•德国GTZ组织在E.ON公司培训脱硝运行测试及优化技术；2006年•华能北京热电第一台烟气脱硝SCR改造工程可研及业主工程师等；•嵩屿电厂第一台SCR装置性能考核；2007年•京能热电第一台SCR脱硝改造工程技术咨询；2012年2014年服务内容机组数量1脱硝改造可行性研究约300台2脱硝系统流场模拟60台3脱硝系统调整24台4脱硝工程技术咨询86台5脱硝系统性能考核试验300多台6脱硝系统优化调整200多台7催化剂性能检测400多台TPRI一、脱硝装置运行问题烟气脱硝一级还原反应需要足够多的接触面积和活性颗粒位，反应进程主要受到NO与NH3在微孔内的扩散影响。活性颗粒化学中毒、物理堵塞及磨损等会逐渐降低催化剂的整体活性，而烟气混NH3均匀性则影响其性能的发挥。4NO+4NH3+O2→4N2+6H2OTPRI一、脱硝装置运行问题TPRI一、脱硝装置运行问题1、NOx排放效率-NH3逃逸20216817315320076.975.768.967.763.644.116.912.67.87.15.33.01.992.001.972.001.992.000481216200501001502002500.8370.8190.7350.7180.6710.456脱硝装置潜能P、氨逃逸µL/LNOx浓度µL/L、脱硝效率%NH3/NO摩尔比NOx效率NH3潜能PTPRI一、脱硝装置运行问题2、90%脱硝效率——NH3/NO分布严+氨逃逸高TPRI一、脱硝运行问题轻微3、空预器ABS∝NH3×SO3适中严重随时停机轻微TPRI一、脱硝运行问题传统AH三段温度：高、中、低TPRI一、脱硝装置运行问题TPRI二、脱硝装置运行优化1、燃烧优化调整：降低入口NOx浓度2、流场模拟优化：提高烟气和NH3混合程度3、喷氨优化调整：降低进、出口氨氮偏差4、低负荷投脱硝方案选择5、催化剂提效改造方案选择TPRI2.1低氮燃烧运行优化LNB+SCR整体控制NOx排放：通过一次风煤比、煤粉管道一次风粉流量平衡、运行氧量、燃烧器二次风配比、燃尽风率等优化，实现低氮燃烧。降低NOx浓度，平衡锅炉与SCR之间的NOx浓度及其它性能指标；提高省煤器出口烟道截面NOx分布均匀性（尤其墙式锅炉），改善SCR入口NO/NH3分布均匀性。点10200400600800A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5点10100200300400500600700A1A2A3A4A5B1B2B3B4B5点1点2点3点4燃烧调整前，SCR入口截面Nox平均475mg/m3，最大642mg/m3，最小345mg/m3燃烧调整后，NOx降幅28.1%，平均342mg/m3，最大388mg/m3，最小295mg/m3TPRI2.2烟气流场优化堵塞破损催化剂，影响性能发挥和流量测量：NH3/NO混合，上游NOx、AIG速度及喷氨，提效降NH3逃逸烟气偏流，消除催化剂上方速度和角度偏差，减轻催化剂磨损飞灰堵塞，去除大颗粒，防催化剂堵塞（广西大颗粒堵塞约30-40%，内蒙堵塞约30%，宁夏催化剂破损，山西细灰堵塞），降阻力NOCSVfNONH//33TPRI2.3喷氨优化技术TPRI2.3喷氨优化技术1）喷氨格栅AIG优化——改善NH3/NO分布某350MW机组，空预器阻力约3-5kPa，飞灰及脱硫浆液氨含量高、烟囱与反应器出口NOx偏差40-50mg/m3。AIG优化使出口NOx-CV由106/140%降至25/30%，氨逃逸由11.6ppm降至2ppm。消除局部氨逃逸峰值！TPRI2.3喷氨优化技术2）最大安全脱硝效率：高中低负荷下变脱硝效率，找出NH3逃逸上限对应的当前最大安全脱硝效率，通过效率监控氨逃逸，替代NH3-CEMS，解决其测量不可靠问题。机组满负荷下的NOx、脱硝效率及氨逃逸计算反应器潜能，用于预测当时不同入口NOx浓度下的最大安全脱硝效率2.982.9132.970.951.652.0235763.170.677505560657075800123456T-01T-02T-03预测脱硝效率%化学潜能P与氨逃逸ppmPNH3效率TPRI2.3喷氨运行优化3）喷氨控制优化：超低排放要求减小NOx排放振幅到-10~+10mg/m3以内，提高AGC跟随性——需入口NOx、供氨及喷氨跟随稳定。TPRI2.4低负荷投脱硝4）最低连续喷氨温度MOT行动计划要求最低技术出力以上投运SCR，MOT温度∝NH3×SO3，MOT比ABS析出温度通常高20-25℃：河北某厂ABS导致催化剂半年失效。•烟气旁路•水旁路•给水循环•省煤器分级TPRI2.5催化剂检测及再生技术实验室中试检测催化剂的物理结构、化学组成及化学活性，进行催化剂质量检验、活性劣化诊断及活性评估等。TPRI三、典型案例分析案例一：AIG优化改造+催化剂再生+喷氨优化——超低排放原SCR设计2+1，入口350mg/m3、60%效率，2011年7月投运，2014年4月加备用层，出口NOx－CV=41%/51%，脱硝效率65%。2015年5月，原两层催化剂再生+AIG改造+喷氨优化，脱硝效率提高到90.6%，出口NOx-CV值降至9.7%/11.3%，TPRI三、典型案例分析案例二：脱硝性能现场评估+实验室催化剂检测——质量鉴定某2台无烟煤W锅炉SCR，设计NOx浓度1200mg/m3，脱硝效率89%和氨逃逸不大于2µL/L，于2012年11月和12月投运。2013年7月、2015年3月两次现场测试性能不达标：#5-6设计T-01T-02T-03预测T-03T-04T-05预测机组容量MW600600600600600600600温度℃410401401400408409404粉尘g/m349入口Noxmg/m312007327486811200932101710121200催化剂寿命h24000初期效率%899085.986.37886.885.789.183初期氨逃逸ppm22.692.262.2922.242.22.532装置潜能P3.893.553.453.423.473.63.613.693.63项目单位#5机组5760h#6机组5040h54004600T-01T-02T-03T-01T-02T-03机组负荷MW600600600600600600入口NOx均值mg/m373771672712007377247857101200785出口NOx均值mg/m311111095630300113209162620325平均脱硝效率%85.184.78747.559.384.473.477.148.358.6平均氨逃逸µL/L8.357.379.76228.543.174.3822装置潜能P--2.792.82.772.792.792.722.912.82.812.81项目单位#5机组　运行17000h#6机组　运行16000h预测预测TPRI三、典型案例分析案例二：脱硝性能现场评估+实验室催化剂检测——质量鉴定2013年、2014年及2015年4次采样进行实验室中试催化剂串联性能检测，性能均不达标，后催化剂公司自我检测结果接近。原因分析：典型高灰高硫煤，催化剂首次设计案例，体积量偏低约26%，结果：免费增加备用层催化剂。检测预测预测检测预测预测入口NOx均值1196120012001200120012191200121712171200出口NOx均值200.8186192.9354.4410203.7660199.7599.6655脱硝效率83.284.583.970.565.883.34583.650.745.4氨逃逸1.825.12.7212.6214.82.22潜能P3.693.693.23.133.172.742.742.672.822.75项目#5运行4300h#5运行17000h#6运行12000h#6运行16000h检测检测TPRI三、典型案例分析调整前：NOx分布偏差为43.9%调整后：NOx分布偏差为9.9%TPRI三、典型案例分析调整前：出口截面NOx分布相对标准偏差为28.3%调整后：出口截面NOx分布相对标准偏差为8.2%TPRI三、典型案例分析TPRI四、几点建议烟气脱硝装置运行优化根本：NOx达标排放，减轻空预器ABS堵塞，降低氨耗与优化提效提高运行经济性。为此，需要电厂和专业测试单位相结合，构建脱硝装置的运行优化管理数据库：1、定期进行燃烧优化调整、喷氨优化调整试验，评估脱硝装置的性能。2、定期进行催化剂实验室检测，评估催化剂活性K。3、根据需要进行喷氨控制逻辑优化、烟气参数分布优化改造、防积灰优化改造等辅助运行优化工作。4、定期更新脱硝装置运行性能数据库，进行回归和提效改造预测。TPRI谢谢大家介绍人：卢承政西安热工研究院苏州分院烟气脱硝技术研究所联系：13962521791，[e-mail]