火电厂SCR脱硝系统性能考核测试

陈泽成

(广州市建研环境监测有限公司，广东 广州 510520)



火电厂SCR脱硝系统性能考核测试

陈泽成

(广州市建研环境监测有限公司，广东 广州 510520)

燃煤发电是我国大气污染物NOx的主要来源之一，实现NOx减排目标的关键电力行业实现烟气脱硝。对某企业#7(210 MW)机组烟气脱硝系统进行性能考核测试。在大于80%及60%两种负荷下，考核NOx排放浓度、脱硝效率、氨的逃逸量、SO2/SO3转化率、系统压力损失。结果表明，脱硝系统测试的各项结果均符合性能保证值。对脱硝系统日常维护提出了建议。

SCR脱硝系统；性能考核；脱硝效率

长久以来，我国能源消费以燃煤为主，煤炭占能源消费总量的60%以上，而占煤炭消耗量的50%为发电耗煤，并将在相当长的时期内维持这状况[1]。2005年全国NOx排放量为19.1×106吨，大气环境中NOx的质量浓度远远高于其他国家和地区，其中电厂为43%，可见燃煤发电是我国大气污染物NOx的主要来源之一[2]。

实现NOx减排目标的关键电力行业实现烟气脱硝。为了保证系统长时间稳定运行，保证去除效率的稳定，有必要对试验运行过程中的试验进行调试。根据结果摸索各单元最优、成本最低的运行条件。

某企业#7(210 MW)燃煤发电供热机组锅炉为东方锅炉厂制造，单台容量为680 t/h，#7机组用一座180 m烟囱。#7机组脱硝系统采用的是选择性催化还原(SCR)法，在催化剂的作用下，向温度约300～420 ℃的烟气中喷氨(NH3)，将NOx还原为N2和水，无二次污染。

本文以某企业#7(210 MW)机组选择性催化还原法(SCR)烟气脱硝系统为例，阐述相关性能测试方法。

1 性能测试内容、工况负荷及测点布设

1.1 测试内容

检测项目分析方法及所用仪器设备见表1所示。

表1 仪器设备及方法一览表

1.2 工况条件

#7机组运行负荷保持为210 MW，锅炉负荷应稳定在要求负荷上下，偏离范围少于等于±5%。

分以下两种情况进行性能测试：①机组满负荷大于80%，控制氮氧化物排放浓度小于50 mg/m3；②机组满负荷大于60%，控制氮氧化物排放浓度小于50 mg/m3。

1.3 测点设置

按《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157-1996)[3]，在系统进口和出口的的直管处布设采样断面。脱硝反应器甲、乙侧出口布40个检测点。

2 性能考核测试方法

2.1 净烟气NOx含量和脱硝效率检测

用自动烟尘(气)测试仪对#7烟气脱硝系统进、出口烟气中NOx和O2进行检测，计算脱硝效率。

(1)

式中：ηNOx——脱硝效率，%

NOxin——反应器进口NOx浓度，mg/m3

NOxout——反应器出口NOx浓度，mg/m3

2.2 氨的逃逸量检测

检测#7 脱硝系统出口氨的含量，得出#7烟气脱硝系统净烟气氨的含量。

(2)

式中：ρNH3——氨含量，mg/m3

A——样品溶液吸光度

A0——空白吸收液吸光度

a——校准曲线截距

b——校准曲线斜率

VS——样品吸收液总体积，mL

V0——分析时所取吸收液体积，mLVnd——所采气样标准体积(101.325 kPa，273 K)，LD——稀释因子

2.3 SO2/SO3转化率检测

用自动烟尘(气)测试仪对#7烟气脱硝系统进、出口烟气中SO2进行检测，计算SO2/SO3转化率。

(3)

式中：C1、C2——系统出、进口烟气中SO2的含量

2.4 脱硝系统压力损失

烟气脱硝系统的漏风率和压降由系统进出口的氧量、动压和静压得出。计算方法如下：

ΔP=Pj1-Pj2+Pd1-Pd2+(ρ1Z1-ρ2Z2)g

(4)

式中：Pj1、Pj2——进出口测量断面处的烟气静压，Pa

Pd1、Pd2——进出口测量断面出烟气动压，Pa

ρ1、ρ2——进出口实际工况下的烟气密度，kg/m3

Z1、Z2——进出口测量断面处的高度，m

3 性能考核测试结果评价

#7脱硝系统性能测试结果见表2。从表2可以看出，在测试过程中，脱硝系统各项结果均符合性能保证值。

表2 #7脱硝系统性能测试结果

4 结论和建议

本试验通过对该企业#7炉烟气脱硝系统进行性能试验研究，对其在大于80%及60%两种负荷下的NOx排放浓度、脱硝效率、氨的逃逸量、SO2/SO3转化率、系统压力损失进行测试，得出其在80%及60%负荷下，脱硝系统测试的各项结果均符合性能保证值。综上所述，该脱硝装置技术指标符合技术协议要求。

SCR脱硝系统在运行过程中容易堵塞，防止堵塞主要措施有：

(1)选择低SO2/SO3转化率的脱硝催化剂；

(2)降低飞灰含碳量；

(3)选择合适的吹灰系统和空气预热器；

(4)采用低过量空气燃烧方式。

[1] 潘玲颖,麻林巍,周喆,等.2030年中国煤电SO2和NOx排放总量的情况研究[J]．动力工程学报，2010,30(5):378-383．

[2] 王志轩,赵毅,潘荔,等．中国燃煤电厂NOx排放估算方法及排放量研究[J]．中国电力,2009，42(4):59-62．

[3] GB/T16157-1996 固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法[S]．

[4] 刘学军.SCR脱硝技术在广州恒运热电厂300 MW机组上的应用[J].中国电力，2006，39(3):86-89.

Test on the Performance about SCR Flue Gas Denitrification System in A Power Plant

CHENZe-cheng

(Guangzhou Jianyan Environmental Monitoring Co.,Ltd., Guangdong Guangzhou 510520,China)

Coal-fired power generation is one of the main sources of atmospheric pollutant NOxin China, implementation of NOxemission reduction targets is the key to the power industry to achieve flue gas denitrification. #7 (210 MW) unit flue gas denitrification system for a certain enterprise performance was tested. In two kinds of load of more than 80% and 60%, NOxemission concentration, efficiency of denitrification, escape of ammonia, conversion rate of SO2/SO3and loss of the system pressure were texted. The results showed that the system can meet the requirements of performance guarantee value. Suggestions were put forward on the daily maintenance of the denitrification system.

denitrification system；performance testing；denitrification efficiency

陈泽成(1984-)，男，工程师，主要环境监测研究。

X8

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1001-9677(2016)020-0125-02