650MW燃煤机组SCR脱硝系统流场分布试验及喷氨优化调整论文_李跃

（湖北能源集团鄂州发电有限公司湖北武汉 436032）

摘要：针对某650MW燃煤机组SCR脱硝系统NOX分布不均、喷氨过量、氨逃逸偏高、ABS （ammonium bisulfate,中文名称硫酸氢氨,分子式NH4HSO4）堵塞等问题，通过流场分布试验确定SCR区域流速、NOX、氨逃逸浓度等参数分布情况。通过对AIG喷氨格栅各支管手阀调整，提高脱硝NH3/NOX摩尔比反应均匀性及催化效率；通过试验数据计算得到脱硝反应器潜能及SCR出口NOX运行指标的控制上限值，最终达到降低氨逃逸率，减缓NH4HSO4对下游设备的腐蚀与堵塞的目的。

关键词：燃煤机组；脱硝；喷氨调整；氨逃逸

0 引言

2014年9月12日，国家发改委、国家环保部、国家能源局联合发文“关于印发《煤电节能减排升级与改造行动计划(2014—2020年)》的通知”。《通知》进一步提高了燃煤机组大气污染物排放要求。为满足日益严格的环保形势，国内燃煤发电机组广泛开展超低排放改造工作。

超低排放改造后，部分采用SCR脱硝系统的燃煤锅炉出现NH3/NOX摩尔比反应的不均匀，造成反应器局部区域喷氨过量、氨逃逸浓度超标，未反应的NH3与烟气中的SO3和水蒸汽反应，生成（NH4）2SO4和NH4HSO4。NH4HSO4露点为 147 ℃，其以液滴形式分散于烟气中，极具腐蚀性和黏结性，导致脱硝下游设备的堵塞、腐蚀及损坏。本文通过某600MW燃煤机组运行工况下脱硝流场试验及喷氨优化调整，提高脱硝NH3/NOX摩尔比反应均匀性及效率[1]，降低氨逃逸率，减缓NH4HSO4对下游设备的腐蚀与堵塞，从而提高脱硝系统运行的可靠性及经济性。

1 设备概况

某电厂锅炉为东方锅炉（集团）股份有限公司生产的1950t/h超临界参数复合变压直流本生型锅炉，型号为DG1950/25.4-Ⅱ5型，锅炉本体采用∏型布置，一次中间再热、单炉膛、尾部双烟道结构，固态排渣，全钢构架，全悬吊结构，平衡通风、露天布置、前后墙对冲燃烧方式。烟气脱硝装置采用SCR烟气脱硝工艺，液氨作为脱硝还原剂。每台锅炉设置2台SCR反应器，布置在锅炉尾部省煤器与空预器之间的高含尘区域。催化剂按2+1 层布置，原设计初装2层蜂窝式催化剂，预留1 层。每台反应器入口设置气流均布装置，反应器入口及出口段设有导流板。

2017年超低排放改造中，锅炉脱硝系统增加第三层催化剂层，同步增加第三层催化剂的声波吹灰系统，并针对原有脱硝系统流场不均造成的催化剂磨损问题，进行了流场模拟及优化。

改造后经长周期运行统计，实际液氨耗量高出理论值约5%，A、B侧SCR出口NOX存在偏差，烟气阻力增大，低温省煤器出现ABS堵塞问题。

（3）试验期间经过标准表计的校验比对，供氨流量计、SCR进出口NOX浓度在线表计测量值存在一定的测量误差，不利于喷氨的精准控制。建议加强仪表标定工作，并考虑SCR出口采用多点取样系统，使测量值更具代表性，便于自动控制系统的投运及运行人员控制。

（4）脱硝入口NOX分布均匀性受锅炉燃烧工况影响较大，当煤种、燃烧方式出现较大变化时，需重新进行流场分布试验及喷氨优化调整工作，以保证脱硝系统高效稳定运行。