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标题 脱硝SCR喷氨优化常态化管理
范文

    摘 要:华电新乡发电有限公司超低排放改造后,脱硝系统两侧烟气流场不均,局部区域存在少喷、漏喷现象,严重影响脱硝SCR喷氨均匀性。新乡公司采用脱硝SCR喷氨优化常态化管理,可以定期、实时、高效对脱硝系统进行优化,减小氨气逃逸率,减少硫酸氢铵生成量,解决长周期运行造成空预器堵塞问题,提高机组安全经济可靠运行效率。

    关键词:脱硝;喷氨优化;常态化;管理

    1 技术概要

    华电新乡发电有限公司(以下简称新乡公司)超低排放改造后,两台机组脱硝出口氮氧化物控制≤50mg/m3。正常运行期间脱硝SCR喷氨均匀性较差,为了控制脱硝出口氮氧化物浓度,局部时段长期低于35mg/m3,造成过量喷氨,脱硝系统两侧烟气流场不均,局部区域存在少喷、漏喷现象,严重影响脱硝SCR喷氨均匀性,氨气逃逸率大,硫酸氢铵生成量增加,长周期运行造成空预器蓄热元件堵塞严重,严重影响机组安全稳定运行。

    新乡公司采用脱硝SCR喷氨优化常态化管理,可以定期、实时、高效对脱硝系统进行优化,减小氨气逃逸率,减少硫酸氢铵生成量,解决长周期运行造成空预器堵塞问题,提高机组安全经济可靠运行效率。

    2 技术原理和内容

    2.1 技术原理

    1)开展喷氨优化试验,定期开展喷氨优化试验确定脱硝系统氮氧化物数值,通过调整就地喷氨调门调整脱硝系统两侧喷氨均匀,实现脱硝SCR喷氨准确性、均匀性,减少过喷、少喷、漏喷现象。

    2)根据喷氨优化试验结果,组织开展喷氨优化调整,主要针对脱硝系统SCR喷氨调整跟踪测量,调整喷氨量大小进行喷氨优化校正,保证脱硝SCR出口NOx均布,降低氨气逃逸率,减少硫酸氢铵生成量。

    2.2 关键技术、工艺流程

    新乡公司1、2号脱硝系统均采用选择性催化还原法(SCR)。以液氨为还原剂,脱硝入口设计NOx浓度为650mg/Nm3,出口NOx按国家排放标准低于50mg/Nm3。

    新乡公司组织专业人员,自主进行脱硝喷氨优化调整试验,提高氨气利用率。脱硝SCR反应器喷氨系统分为A、B两路母管,母管连接引出44根喷氨支管。液氨通过氨/空气混合器稀释后,经过喷氨母管、喷氨支管后,进入脱硝反应器。

    新乡公司某次自主喷氨优化调整时,#2机组A侧脱硝SCR系统调整前、后试验数据对比如下:

    从以上数据对比可以看出,通过自主优化实验调整后,就地测量A、B侧氮氧化物浓度基本稳定在42 mg/Nm3 左右,脱硝反应器出口氮氧化物浓度基本调整均匀,氨逃逸率明显降低。

    2.3 主要技术参数对比

    1)通过自主优化实验调整后,提高了脱硝SCR喷氨准确性、均匀性,减少过喷、少喷、漏喷现象,氨逃逸率明显降低。

    2)节省了试验费用,单次喷氨优化试验费用在30万元左右,喷氨优化试验好数只测量不进行优化调整,新乡公司开展喷氨优化试验的同时,根据试验结果开展自主喷氨优化调整,实现了试验与调整同步实施。

    3)采取自主喷氨优化调整后,喷氨单耗由7.55g/万kWh下降至6.13g/万kWh,在400MW下的空预器差压由1.22kPa下降至0.83kPa,有效提升了机组运行经济性。

    3 评价指标

    3.1 节能减碳能力

    根据空预器烟气差压升高1.5kPa,风机耗电率升高02%,脱硝SCR喷氨优化常态化管理后,可有效降低空预器烟气差压0.4kPa,风机耗电率降低0.05%。

    按照厂用电率降低1%,影响煤耗降低3g/kWh,影响煤耗降低0.15g/kWh,年利用小时5000h计算,年可节约标煤:

    1320MW×5000h×0.15g/kWh=990吨

    按照煤炭排放系数2.64tCO2/tce计算,年减少碳排放量:

    990吨×2.64tCO2/tce=2613 tCO2/a

    3.2 经济效益及社会效益

    1)脱硝SCR喷氨优化常态化管理年可节约标煤990吨,标煤价格按照750元/吨计算,年可降低发电成本:

    990吨×750元/吨=74万元

    2)优化调整后,液氨单耗降低1.4kg/万kWh,液氨2700元/吨,年可节约液氨成本:

    1320MW×5000h×1.4kg/万kWh×2700元/吨=249万元

    经济效益共计:74万元+249万元=323万元

    3.3 先进性

    目前,新乡公司自主喷氨优化试验与调整工作已列为公司运行定期工作,每月定期开展一次,实现了机组正常运行期间的喷氨优化实时调整,这在火力发电企业属于首次。

    3.4 可靠性

    技术成熟可靠,自2017年1月开展实施以来,新乡公司脱硝系统自主优化调整节已开展一段时间,脱硝SCR喷氨单耗持续优化,有效解决了超低排放改造后#2炉空预器差压上升较快问题。2016年4季度,#2炉空预器堵塞严重,#2炉三大风机耗电率最高上升0.15%,喷氨量大,新乡公司喷氨单耗长期维持在7.5千克/万千瓦时左右,经过脱硝SCR喷氨优化常态化管理,#2炉空预器差压得到了有效控制,喷氨单耗也降了下来,为机组安全、经济运行提供了保证。

    4 推广建议

    4.1 节能减碳能力

    脱硝SCR喷氨优化常态化管理,有效降低空预器差压,控制超排脱硝SCR改造后空预器差压上升速度,年节约标煤耗1188吨,提升经济效益336万元。

    4.2 推广潜力

    此项技术有很强的可操作性,有很高的推广应用价值,投资小,见效快,按照科学合理的脱硝SCR喷氨优化常态化管理方法,因地制宜,在做好充分调研、分析基础上,自主开展喷氨优化试验与调整工作,可有效降低风机耗电率,减少喷氨单耗,节能降耗潛力巨大。

    4.3 预计投入

    预计投资1台烟气成分分析仪(单台成本8万元左右),测量管若干,费用共计8万元。

    4.4 预计可形成的节能能力

    喷氨优化试验与调整后,空预器烟气差压降低0.4kPa,风机耗电率降低0.05%,降低煤耗0.15g/kWh。

    作者简介:饶红建(1984-),男,河北唐山路北区人,本科,工程师,从事火力发电厂锅炉技术管理方面的工作。

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更新时间:2025/3/16 11:15:06