范涛
四川广安发电有限责任公司四川广安638000
摘要：在环保压力的背景下对电力行业氮氧化物的排放量提出了更严格的限制，目前很多的电厂纷纷对锅炉烟气脱硝系统加以改造，通过SCR烟气脱硝能够有效控制NXO。而氧化还原系统喷氨混合装置对整个烟气脱硝系统具有非常重要的作用，如果氨气逃出很容易造成负面影响，不利于环境保护，所以要重点加大对脱硝系统的出口分布情况，及时调整喷氨系统，从而有效优化喷氨的设计效果。
关键词：电厂锅炉；烟气脱硝系统；喷氨；优化方案
引言
当前火电厂排放的氮氧化物数量显著上升，而在烟气中会存在不稳定的氮氧形式，导致空气粒子污染，并且与大气中的氧气会发生明显反应，生成臭氧，对人体健康造成严重威胁。目前我国很多的电力企业纷纷对燃气锅炉加以改造，形成脱硝系统。通过SCR烟气脱硝技术能够增强我国火电厂脱硝的整体效果，达到环境保护要求。当前燃煤电厂烟气脱硝喷氨控制由于延迟比较大，这样就会存在氨气溢出的情况。只有对烟气脱硝系统安逃逸问题进行重点研究，才可以有效确保脱硝系统的全面发展，增强脱硝喷氨系统的控制水平。
1SCR技术
1.1SCR系统部署方式
目前随着火电厂的数量不断增长，所产生的氮氧化物数量和数量也在不断增多，在烟气中有不稳定的氮氧形式存在，会引发诸多环境问题。而在锅炉省煤器和空气预热器之间，通过安装高灰尘布置反应器，可以降低运行投资费用成本，而催化剂耐高温的能力有限，烟气温度过高也会导致催化剂的整体使用寿命下降，没有经过处理的烟气会产生大量的灰尘，长时间运行在灰尘环境中会产生中毒现象，为了降低催化剂的整体损耗，SCR系统催化剂通过数值布置的形式，并且利用开孔比较大的蜂窝形状进行催化，其表面积比低。本段布置所采用的催化剂更小高规布置可以有效降低对催化剂产生的磨损。目前，我国电厂并没有高温除尘布置的方式，在低温除尘器设置后能够有效避免催化剂造成堵塞，而脱硫系统可以有效去除烟气中的二氧化硫浓度，确保高活化性催化剂的反应量，有效减少当前高活性催化剂的消耗量。
1.2SCR脱硝系统主要流程
目前火电厂的发电新增烟气处理主要以SCR脱硝系统为主，老电厂自身并不具备脱硝系统改造的优势，需要对脱硝系统进行重新设计由于燃气轮机的SCR脱硝系统布置不同，所以如果按照高温飞灰方式布置。会导致喷氨隔扇部位与稀释后的氨气相遇，而烟气会进入到空气预热器和引风机内部，从而流入到脱硫系统之中，液氨属于无色的液体。具有明显的腐蚀性需要液氨存储设备，具有极高的可靠性，目前液氨存储装置主要以氨气吹扫系统和卧室存储罐为主，目前在实际工业生产中氨气的制备包括尿素法和液氨法要素法的整体安全性高于易安法，但经济性却低于安水法，所以电厂主要采用氨气制备系统，由三台蒸汽加热水域是一水浴是液氨蒸发罐和相应管道共同组成。SCR脱硝反应系统作为整个脱硝系统的关键可，可以对风机喷安格栅和吹灰系统进行合理控制SCR脱硝工艺中的反应，催化还原反应以及烟气中的NXO，会在催化剂作用下生成氮气和水，有效减少烟气中的NXO浓度。
1.3SCR系压系统运行的特性参数
目前对SCR系统运行参数的主要影响因素包括温度烟气混合以及还原剂等，而NXO的反应还原与催化剂的增加活性温度具有密切关联。只有提高温度的适应性，才可以保质脱硝的处理效率，如果温度过高会导致催化剂的整体使用寿命下降，而绝大多数的燃煤温度也会。利用商业催化剂SCR最佳反应温度范围，在250~400℃之间，停留时间是反应物的反应器关键时期，停留时间与导数值空速表达有关，根据反应器的体积和烟气流速比值进行估算，而还原剂需要与烟气进行充分混合，喷氨系统与氨气空气混合物均匀混入烟气后，能够有效预防烟气事故发生，还可以对反应器内部流场数值模拟起到良好的喷入量设计。在催化剂活性降低的同时，通过反应还原的特性能够保证氨逃逸有效控制。
1.4SCR反应器的设计
在对SCR系统优化设计中反应器会直接影响SCR系统运行的稳定性特点，反应器设计效果不佳，则SCR工艺系统运行特性也无法达到应有的效果，在反应器设计中需要重点对分布速度飞灰，颗粒分布等问题进行合理控制，而在SCR技术商业化发展的背景下利用工艺商用对SCR反应器内部流场特性进行充分模拟，通常按照实验台对反应器进行缩小并且引入AI G入口，对流场速度进行优化，确保在最小系统降压下实现飞灰颗粒的反应器内部沉淀所有的流体流通分子运输现象，都可以通过实验进行验证，同时也可以利用计算机数值模拟进行验算，其结果保存非常容易引用数值模拟的入口，边界条件也可以快速灵活的发生变化，并随时调整。
2烟气脱硝系统氨逃逸的问题
根据环保要求，新建发电机组都要采用 NXO对生态环境产生明显影响。催化还原烟气脱硝装置，并且对没有安装SCR烟气脱硝装置的已投产设备进行烟气脱硝改造，通过烟气喷入氨，可以快速使NXO催化为氮气和水喷入的氨气与烟气并不能充分混合，致使烟气中的水蒸气与陶艺安会快速生成硫酸氢铵，这种液体会具有明显的腐蚀性。当前很多大型火力发电机组采用容克式空气预热器加热处理，由于硫酸铵在低温段会造成堵塞，因此需要对喷氨系统进行优化，并适当调整脱硝系统的分配。
3电站锅炉烟气脱硝系统喷氨优化的调整方案
3.1实验方法
目前对于燃煤电站的锅炉s Cr烟气脱硝系统喷氨技术的区分，主要以控制式喷射格栅喷氨技术为主，涡流式静态混合喷射技术通过将喷完嘴与静态混合器片数相结合，利用烟气流过产生的动力，使混合气片形成涡流，促使烟气与喷入氨气快速混合，而现行控制喷射格栅喷氨技术，通过引入若干根管，每一个根管的流量都能够做到单独调节。是控制式喷射格栅喷丸技术，可以将烟气截面划分为20~50个不同的区间，通过这样的实验设计可以减少SCR脱硝系统的安逃逸量，并且喷入脱硝系统氨气与烟气实现对应分布，从而获得不同的喷氨技术优化调整方法。该电厂SCR区脱硝系统喷氨控制原理如图2所示，采用氨气流量串级调节控制。反应器后烟气中NOX的浓度水平要求不超过50mg/m3，该数值预先作为主控制器的设定值。反应器后烟气单点NOX浓度作为实际测量值反馈给主控制器。
3.2优化调整的实验结果分析
采用线性控制室喷射格栅某电厂锅炉脱硫系统进行了优化设计。NO分布密度不均匀，靠近锅炉中心区域的NO含量比较低，而经过脱硝系统调整之后NO的不均匀度小于30%，在优化完毕后，对于氨槽液的情况进行分析，氨逃逸影响量总值下降为33%。在优化调整后反应器的涡轮混合器能够促使氨气与NO更好分布，而脱硝反应器的出口分布不均匀度显著下降为30%以下，并且只能根据阴道方向对喷氨量调整，在测试脱硝系统优化前后的氨逃逸量进行分析，能够发现优化后的脱硝反应器调整能够有效降低安逃逸量。通过测量反应器前烟气NOX浓度，计算喷氨需要的氨气流量，通过副控制器调节氨气气动调节阀开度。整个控制系统需满足锅炉负荷工况在30%——100%之间变动的脱硝要求。
结语
通过对SCR脱硝反应器系统进行适当的优化调整，既能够确保脱硝系统对NXO进行快速处理，减少对生态环境的破坏，同时也能够分区控制喷射格栅技术实现调整结果的优化SCR脱硝系统出口。
参考文献
[1]周雷,杨祖旺,金立梅,周静,谭厚章.SCR烟气脱硝喷氨优化改造研究[J].应用能源技术,2020(11):31-36.
[2]梁建新.浅谈电站锅炉烟气脱硝系统喷氨优化调整方法[J].中国设备工程,2019(20):75-76.
[3]刘金亮,李永华,智丹,李强.300MW燃气机组余热锅炉SCR烟气脱硝系统喷氨优化调整试验分析[J].电力
科技与环保,2019,35(05):23-25.
[4]杜雅琴,赵鑫平,李新国.SCR烟气脱硝系统喷氨适应性调整的试验分析[J].能源研究与管理,2019(02):29-34.
范涛
四川广安发电有限责任公司四川广安638000
摘要：在环保压力的背景下对电力行业氮氧化物的排放量提出了更严格的限制，目前很多的电厂纷纷对锅炉烟气脱硝系统加以改造，通过SCR烟气脱硝能够有效控制NXO。而氧化还原系统喷氨混合装置对整个烟气脱硝系统具有非常重要的作用，如果氨气逃出很容易造成负面影响，不利于环境保护，所以要重点加大对脱硝系统的出口分布情况，及时调整喷氨系统，从而有效优化喷氨的设计效果。
关键词：电厂锅炉；烟气脱硝系统；喷氨；优化方案
引言
当前火电厂排放的氮氧化物数量显著上升，而在烟气中会存在不稳定的氮氧形式，导致空气粒子污染，并且与大气中的氧气会发生明显反应，生成臭氧，对人体健康造成严重威胁。目前我国很多的电力企业纷纷对燃气锅炉加以改造，形成脱硝系统。通过SCR烟气脱硝技术能够增强我国火电厂脱硝的整体效果，达到环境保护要求。当前燃煤电厂烟气脱硝喷氨控制由于延迟比较大，这样就会存在氨气溢出的情况。只有对烟气脱硝系统安逃逸问题进行重点研究，才可以有效确保脱硝系统的全面发展，增强脱硝喷氨系统的控制水平。
1SCR技术
1.1SCR系统部署方式
目前随着火电厂的数量不断增长，所产生的氮氧化物数量和数量也在不断增多，在烟气中有不稳定的氮氧形式存在，会引发诸多环境问题。而在锅炉省煤器和空气预热器之间，通过安装高灰尘布置反应器，可以降低运行投资费用成本，而催化剂耐高温的能力有限，烟气温度过高也会导致催化剂的整体使用寿命下降，没有经过处理的烟气会产生大量的灰尘，长时间运行在灰尘环境中会产生中毒现象，为了降低催化剂的整体损耗，SCR系统催化剂通过数值布置的形式，并且利用开孔比较大的蜂窝形状进行催化，其表面积比低。本段布置所采用的催化剂更小高规布置可以有效降低对催化剂产生的磨损。目前，我国电厂并没有高温除尘布置的方式，在低温除尘器设置后能够有效避免催化剂造成堵塞，而脱硫系统可以有效去除烟气中的二氧化硫浓度，确保高活化性催化剂的反应量，有效减少当前高活性催化剂的消耗量。
1.2SCR脱硝系统主要流程
目前火电厂的发电新增烟气处理主要以SCR脱硝系统为主，老电厂自身并不具备脱硝系统改造的优势，需要对脱硝系统进行重新设计由于燃气轮机的SCR脱硝系统布置不同，所以如果按照高温飞灰方式布置。会导致喷氨隔扇部位与稀释后的氨气相遇，而烟气会进入到空气预热器和引风机内部，从而流入到脱硫系统之中，液氨属于无色的液体。具有明显的腐蚀性需要液氨存储设备，具有极高的可靠性，目前液氨存储装置主要以氨气吹扫系统和卧室存储罐为主，目前在实际工业生产中氨气的制备包括尿素法和液氨法要素法的整体安全性高于易安法，但经济性却低于安水法，所以电厂主要采用氨气制备系统，由三台蒸汽加热水域是一水浴是液氨蒸发罐和相应管道共同组成。SCR脱硝反应系统作为整个脱硝系统的关键可，可以对风机喷安格栅和吹灰系统进行合理控制SCR脱硝工艺中的反应，催化还原反应以及烟气中的NXO，会在催化剂作用下生成氮气和水，有效减少烟气中的NXO浓度。
1.3SCR系压系统运行的特性参数
目前对SCR系统运行参数的主要影响因素包括温度烟气混合以及还原剂等，而NXO的反应还原与催化剂的增加活性温度具有密切关联。只有提高温度的适应性，才可以保质脱硝的处理效率，如果温度过高会导致催化剂的整体使用寿命下降，而绝大多数的燃煤温度也会。利用商业催化剂SCR最佳反应温度范围，在250~400℃之间，停留时间是反应物的反应器关键时期，停留时间与导数值空速表达有关，根据反应器的体积和烟气流速比值进行估算，而还原剂需要与烟气进行充分混合，喷氨系统与氨气空气混合物均匀混入烟气后，能够有效预防烟气事故发生，还可以对反应器内部流场数值模拟起到良好的喷入量设计。在催化剂活性降低的同时，通过反应还原的特性能够保证氨逃逸有效控制。
1.4SCR反应器的设计
在对SCR系统优化设计中反应器会直接影响SCR系统运行的稳定性特点，反应器设计效果不佳，则SCR工艺系统运行特性也无法达到应有的效果，在反应器设计中需要重点对分布速度飞灰，颗粒分布等问题进行合理控制，而在SCR技术商业化发展的背景下利用工艺商用对SCR反应器内部流场特性进行充分模拟，通常按照实验台对反应器进行缩小并且引入AI G入口，对流场速度进行优化，确保在最小系统降压下实现飞灰颗粒的反应器内部沉淀所有的流体流通分子运输现象，都可以通过实验进行验证，同时也可以利用计算机数值模拟进行验算，其结果保存非常容易引用数值模拟的入口，边界条件也可以快速灵活的发生变化，并随时调整。
2烟气脱硝系统氨逃逸的问题
根据环保要求，新建发电机组都要采用 NXO对生态环境产生明显影响。催化还原烟气脱硝装置，并且对没有安装SCR烟气脱硝装置的已投产设备进行烟气脱硝改造，通过烟气喷入氨，可以快速使NXO催化为氮气和水喷入的氨气与烟气并不能充分混合，致使烟气中的水蒸气与陶艺安会快速生成硫酸氢铵，这种液体会具有明显的腐蚀性。当前很多大型火力发电机组采用容克式空气预热器加热处理，由于硫酸铵在低温段会造成堵塞，因此需要对喷氨系统进行优化，并适当调整脱硝系统的分配。
3电站锅炉烟气脱硝系统喷氨优化的调整方案
3.1实验方法
目前对于燃煤电站的锅炉s Cr烟气脱硝系统喷氨技术的区分，主要以控制式喷射格栅喷氨技术为主，涡流式静态混合喷射技术通过将喷完嘴与静态混合器片数相结合，利用烟气流过产生的动力，使混合气片形成涡流，促使烟气与喷入氨气快速混合，而现行控制喷射格栅喷氨技术，通过引入若干根管，每一个根管的流量都能够做到单独调节。是控制式喷射格栅喷丸技术，可以将烟气截面划分为20~50个不同的区间，通过这样的实验设计可以减少SCR脱硝系统的安逃逸量，并且喷入脱硝系统氨气与烟气实现对应分布，从而获得不同的喷氨技术优化调整方法。该电厂SCR区脱硝系统喷氨控制原理如图2所示，采用氨气流量串级调节控制。反应器后烟气中NOX的浓度水平要求不超过50mg/m3，该数值预先作为主控制器的设定值。反应器后烟气单点NOX浓度作为实际测量值反馈给主控制器。
3.2优化调整的实验结果分析
采用线性控制室喷射格栅某电厂锅炉脱硫系统进行了优化设计。NO分布密度不均匀，靠近锅炉中心区域的NO含量比较低，而经过脱硝系统调整之后NO的不均匀度小于30%，在优化完毕后，对于氨槽液的情况进行分析，氨逃逸影响量总值下降为33%。在优化调整后反应器的涡轮混合器能够促使氨气与NO更好分布，而脱硝反应器的出口分布不均匀度显著下降为30%以下，并且只能根据阴道方向对喷氨量调整，在测试脱硝系统优化前后的氨逃逸量进行分析，能够发现优化后的脱硝反应器调整能够有效降低安逃逸量。通过测量反应器前烟气NOX浓度，计算喷氨需要的氨气流量，通过副控制器调节氨气气动调节阀开度。整个控制系统需满足锅炉负荷工况在30%——100%之间变动的脱硝要求。
结语
通过对SCR脱硝反应器系统进行适当的优化调整，既能够确保脱硝系统对NXO进行快速处理，减少对生态环境的破坏，同时也能够分区控制喷射格栅技术实现调整结果的优化SCR脱硝系统出口。
参考文献
[1]周雷,杨祖旺,金立梅,周静,谭厚章.SCR烟气脱硝喷氨优化改造研究[J].应用能源技术,2020(11):31-36.
[2]梁建新.浅谈电站锅炉烟气脱硝系统喷氨优化调整方法[J].中国设备工程,2019(20):75-76.
[3]刘金亮,李永华,智丹,李强.300MW燃气机组余热锅炉SCR烟气脱硝系统喷氨优化调整试验分析[J].电力
科技与环保,2019,35(05):23-25.
[4]杜雅琴,赵鑫平,李新国.SCR烟气脱硝系统喷氨适应性调整的试验分析[J].能源研究与管理,2019(02):29-34.