某电厂600MW机组SCR优化调整研究

何逸森

（广州南大环保科技有限公司 广东广州 510070）

引言

进行脱硝系统的优化调整，其目的是为了在保证脱硝效率的同时使氨逃逸率达到最小，并合理控制脱硝副反应发生的程度[1,2]。通过调整反应器内局部区域的供氨量，在反应器出口建立均匀、稳定的NOx分布，使SCR脱硝系统在保持理想脱硝效率的同时，保持最小的氨逃逸率和良好的可控性运行，以节省喷氨量并减小对空预器的危害，使脱硝系统在环保排放达标的基础上，兼顾节约运行成本。

本研究通过在锅炉高中低负荷条件下测试脱硝效率、氨逃逸浓度以及SO2/SO3转化率，为SCR脱硝系统的全过程管理提供技术数据，以保证SCR和空预器的安全运行。

1 SCR装置设计性能值

SCR装置设计性能值为：脱硝效率≥80%，氨逃逸浓度≤3μL/L，SO2/SO3转化率≤1.0%。

2 实验仪器

烟气分析仪(西门子U6型、testo 350型)、烟气预处理器、自动烟尘(气)测试仪(崂应3012H型)等。测点布置在脱硝装置脱硝装置入口和出口烟道，在预留的烟气采样孔中采用网格法布点进行测试。

3 实验结果与分析

3.1 优化调整前后脱硝性能

优化调整前后脱硝效率，SCR出口NOx浓度以及NOx均匀度如图1和图2所示。结果表明，优化调整前，脱硝效率在不同负荷下均在80%以下，且SCR出口浓度在42mg/Nm3～56mg/Nm3之间波动，变化幅度较大，而NOx均匀度则在20%～30%之间。优化调整后，各项指标趋于稳定。调整后脱硝效率均保持在80%以上，满足设计性能要求，在460MW时达到最大，为85%；SCR出口NOx浓度为31mg/Nm3～35mg/Nm3，变化幅度较小，NOx均匀度也保持在16%～19%之间。总体而言，优化调整后脱硝效率及均匀度均有较大程度改善。

图1 优化调整前后脱硝效率的变化

图2 优化调整前后SCR出口NOx浓度及均匀度

3.2 优化调整前后氨逃逸率

优化调整前后氨逃逸率的变化如图3所示。优化调整前，氨逃逸率浓度在各负荷条件下均大于3μL/L，并不满足设计性能值(≤3μL/L)的要求。优化调整后，各负荷下的氨逃逸率均出现一定程度的降低，均在3μL/L以下。结果表明，优化调整后，喷氨均匀性均得到明显改善，消除了局部较大的氨逃逸浓度，降低了氨逃逸率。

图3 优化调整前后氨逃逸率的变化

3.3 优化调整前后SO2/SO3转化率

优化调整前后SO2/SO3转化率的变化如图4所示。优化调整前，SO2/SO3转化率均在1.0%以上，不符合SO2/SO3转化率≤1.0%的性能保证值要求。调整后，SO2/SO3转化率在0.69%～0.71%之间小范围波动。SO2在催化剂的作用下，在适合温度时会向SO3转化，生成的SO3进而与烟气中的水或NH3发生反应，产生硫酸铵和硫酸氢铵[3]。在150～230℃温度区间，硫酸氢铵是一种高粘性液态物质，易冷凝沉积在空预器换热元件表面，粘附烟气中的飞灰颗粒，堵塞换热元件通道，增加空预器阻力并影响换热效果。硫酸氢铵造成的积灰清除比较困难，严重时需停机进行离线清洗或者人工方式清除，给机组的安全经济稳定运行带来很大的危害[4]。因此，有必要采取措施降低SO2/SO3转化率，以保证机组的安全经济稳定运行。

图4 优化调整前后SO2/SO3转化率

结语

喷氨优化调整改善了SCR脱硝装置喷氨均匀性，提高了SCR性能。喷氨优化调整后，在各负荷条件下，SCR系统的脱硝效率、氨逃逸率以及SO2/SO3转化率均能满足设计性能值要求，脱硝效率为 81%～85%，氨逃逸率为2.5μL/L～2.8μL/L，SO2/SO3转化率为0.68%～0.71%。

[1]曹志勇,谭城军,李建中,等.燃煤锅炉SCR烟气脱硝系统喷氨优化调整试验[J].中国电力,2011,44(11):55-58.

[2]梁川,沈越.1000MW机组 SCR烟气脱硝系统优化运行[J].中国电力,2012(2012年01):41-44.

[3]王杭州.SCR对脱硝效率及SO2转化影响分析[J].电力科学与工程,2008,24(5):17-21.

[4]赵乾.SCR烟气脱硝系统模拟优化及喷氨量最优控制[D].重庆:重庆大学,2012.