300MWCFB锅炉SNCRSCR脱硝系统实践

山西国际能源集团山西国际能源集团((格盟国际格盟国际))公司公司山西国际能源集团山西国际能源集团((格盟国际格盟国际))公司公司锅炉300MWCFB锅炉SNCR+SCR脱硝系统实践脱硝系统实践张培华张培华2016-06-16汇报内容汇报内容项目背景烟气脱硝技术脱硝改造实施烟气脱硝控制优化技术烟气脱硝控制优化技术脱硝系统投运脱硝系统投运实践总结实践总结项目背景政策背景20142014年年99月月1212日国家发展和改革委员会日国家发展和改革委员会、、环境保护部和国家能源局环境保护部和国家能源局（（发改能源发改能源[[20142014]]20932093号号））文件关于印发文件关于印发《《煤电节能减排升级与改造行动计划煤电节能减排升级与改造行动计划（（2014201420202020）》）》的通知的通知““中部地区中部地区（（山山文件关于印发文件关于印发《《煤电节能减排升级与改造行动计划煤电节能减排升级与改造行动计划（（20142014--20202020）》）》的通知的通知中部地区中部地区（（山山西等西等88省省））新建机组原则上接近或达到燃气轮机排放限值新建机组原则上接近或达到燃气轮机排放限值（（氮氧化物氮氧化物（（NOxNOx））5050mg/Nmmg/Nm33、、二二氧化硫氧化硫（（SOSO22））3535mg/Nmmg/Nm33、、烟尘烟尘1010mg/Nmmg/Nm33））””。。20142014年年88月月88日山西省人民政府办公厅文件日山西省人民政府办公厅文件（（晋政办发晋政办发[[20142014]]6262号号））《《关于推进全省燃煤发电关于推进全省燃煤发电机组超低排放的实施意见机组超低排放的实施意见》》““现役机组改造现役机组改造，，低热值煤发电机组执行山西省超洁净排放标低热值煤发电机组执行山西省超洁净排放标准准ⅡⅡ，，即即SOSO22排放浓度排放浓度≤≤3535mg/Nm³mg/Nm³，，NOxNOx排放浓度排放浓度≤≤5050mg/Nm³mg/Nm³，，粉尘排放浓度粉尘排放浓度≤≤1010mg/Nm³”mg/Nm³”。。准准ⅡⅡ，，即即SOSO22排放浓度排放浓度≤≤3535mg/Nmmg/Nm，，NOxNOx排放浓度排放浓度≤≤5050mg/Nmmg/Nm，，粉尘排放浓度粉尘排放浓度≤≤1010mg/Nmmg/Nm。。烟气脱硝技术SNCR+SCR脱硝技术SNCR脱硝化学反应4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O4NH3+3O2→2N2+6H2O4NH33O22N26H2OSCR脱硝化学反应4NH3+4NO+O24N2+6H2OSCR脱硝化学反应催化剂4NH3+2NO+O23N2+6H2O催化剂烟气脱硝技术SNCR+SCR联合脱硝(还原剂气态）烟气脱硝技术SNCR+SCR联合脱硝山西平朔煤矸石发电有限责任公司与山西普丽环境工程股份有限公司联合研发山西平朔煤矸石发电有限责任公司与山西普丽环境工程股份有限公司联合研发了SNCR+SCR脱硝系统：在原有干态氨法SNCR脱硝系统的基础上，新增了一套液态氨直接喷射SNCR脱硝系统，形成了多点多方式的喷射，有效提高脱硝效率；同时增加SCR脱硝催化剂主要作用是吸收SNCR脱硝系统的逃逸氨提高整体脱硝时增加SCR脱硝催化剂，主要作用是吸收SNCR脱硝系统的逃逸氨，提高整体脱硝效率的同时降低氨逃逸，减轻对后续设备的影响。脱硝改造实施省煤器分段布置改造：保证SCR催化剂反应温度窗口、提供SCR催化剂安装空间提供SCR催化剂安装空间。新增加层SCR催化剂利用原SNCR阶段的逃逸氨SNCR+SCR新增加一层SCR催化剂：利用原SNCR阶段的逃逸氨气，保证烟气通过催化剂后NOx和氨逃逸值均达标。脱硝改造SCR脱硝催化剂前增加补喷氨系统：保证氮氧化物长期稳定实现超低排放。优化控制系统：创新采用专家模糊控制方法，解决了脱硝系统大迟大惯性的控制难点脱硝系统大延迟大惯性的控制难点。脱硝改造实施SNCR优化氨水储存系统：氨水储存系统：利旧利旧，，增加备用泵增加备用泵，，增强系统的增强系统的可靠性可靠性可靠性可靠性。。稀释计量系统：稀释计量系统：新建一套除盐水存储供应系统新建一套除盐水存储供应系统SNCR系统优化稀释计量系统：稀释计量系统：新建套除盐水存储供应系统新建套除盐水存储供应系统。。氨水与来自于稀释水系统的除盐水在混合器内混氨水与来自于稀释水系统的除盐水在混合器内混合：通过监控催化剂入口烟气合：通过监控催化剂入口烟气NOxNOx浓度和氧含量浓度和氧含量优化数据调整喷氨量；通过监控混合器后压力调整除数据调整喷氨量；通过监控混合器后压力调整除盐水量盐水量。。分配喷射系统分配喷射系统新增双流体雾化喷嘴新增双流体雾化喷嘴在压缩空在压缩空分配喷射系统：分配喷射系统：新增双流体雾化喷嘴新增双流体雾化喷嘴，，在压缩空在压缩空气的作用下气的作用下，，液体被雾化为一定粒径的细小颗粒液体被雾化为一定粒径的细小颗粒，，大大提高液体的表面积大大提高液体的表面积，，加速其挥发和与烟气加速其挥发和与烟气，，，，的混合的混合。。44个旋风分离器入口各布置个旋风分离器入口各布置55支喷枪支喷枪，，共共2020支支。。脱硝改造实施省煤器分段布置一省三段一省三段分段改造一省四段催化剂一省四段一省五段目的11))保证保证SCRSCR催化剂反应温度窗口；催化剂反应温度窗口；22))提供提供SCRSCR催化剂安装空间；催化剂安装空间；33))降低排烟温度降低排烟温度提高锅炉效率提高锅炉效率措施33))降低排烟温度降低排烟温度，，提高锅炉效率提高锅炉效率。。11))割掉一级省煤器第四段一个回程；割掉一级省煤器第四段一个回程；22))补充补充33个回程省煤器盘个回程省煤器盘措施管；管；33))集箱下移集箱下移16671667mmmm。。11))保证保证SCRSCR催化剂反应温度窗口；催化剂反应温度窗口；22))提供提供SCRSCR催化剂安装空间；催化剂安装空间；效果11))保证保证SCRSCR催化剂反应温度窗口；催化剂反应温度窗口；22))提供提供SCRSCR催化剂安装空间；催化剂安装空间；33))降低排烟温度降低排烟温度，，提高锅炉效率提高锅炉效率。。脱硝改造实施SCR系统SCRSCR催化剂：催化剂：根据尾部烟道截面结构根据尾部烟道截面结构，，设置板式设置板式催化剂模块尺寸；催化剂模块尺寸；100100mm33的催化剂；催化剂能够吸的催化剂；催化剂能够吸收收SNCRSNCR系统逃逸的部分氨气系统逃逸的部分氨气，，提高脱硝效率提高脱硝效率、、降降低氨逃逸低氨逃逸。。SCR系统SCRSCR补喷氨系统：补喷氨系统：补氨方式采用与补氨方式采用与SNCRSNCR阶段一致阶段一致的喷枪形式的喷枪形式，，烟道左右两侧各布置烟道左右两侧各布置55支喷枪支喷枪，，作作为应急措施为应急措施，，正常情况下停运正常情况下停运。。吹灰系统：吹灰系统：采用声波吹灰器采用声波吹灰器。。烟气脱硝控制优化技术烟气脱硝控制优化技术烟气脱硝控制优化技术自动投入前、后所取数据如下表1、表2所示烟气脱硝控制优化技术时间发电量（氨水量T/3×105时间发电量（氨水量T/3×105表1自动投入前一星期数据表表2自动投入后一星期数据103KW·H）（T）KW·H103KW·H）（T）KW·H星期一558019.751.06星期一530014.30.81星期二452215.431.02星期二583011.50.59星期星期星期三414216.41.19星期三627316.30.78星期四4600130.85星期四523513.20.75星期五514093054星期五4895117073星期五51409.30.54星期五489511.70.73星期六507515.10.89星期六526712.70.72星期日483513.50.84星期日4362130.89累计3389410248091累计37162927075累计33894102.480.91累计3716292.70.75经计算，在手动调节下每300MW消耗0.91吨氨水，在自动调节下每300MW消耗0.75吨氨水，氨水消耗量比原来降低17.6%。脱硝系统投运减排效果168h试运过程中：3#机组NOX排放浓度平均值为33.55mg/Nm3，4#机组NOX排放浓度平均值为33.98mg/Nm3。SNCR+SCR联合脱硝技术成功应用以后，在168h试运性能33.98mg/Nm。机组性能测试中：3#机组负荷270MW时，NOX排放浓度24/N3联合脱硝效率为8225%负荷240MW在168h试运、性能测试及竣工验收监测期间烟气NOX排放浓度均满足超低排放24mg/Nm3，联合脱硝效率为82.25%；负荷240MW，NOX排放浓度25mg/Nm3，联合脱硝效率为80.02%；4#机组负荷300MW时，NOX排放浓度30mg/Nm3，联合脱硝效率为7522%负荷240MWNO排放浓度28mg/Nm3度均满足超低排放≤50mg/Nm3的要求，达标率100%。效率为75.22%；负荷240MW，NOX排放浓度28mg/Nm3，联合脱硝效率为75.05%。竣工验收监测期间：3#机组NOX排放浓度在18mg/Nm3～45mg/Nm3，4#机组NOX排放浓度在16mg/Nm3～31mg/Nm3。脱硝系统投运对空预器影响4#机组SNCR+SCR联合脱硝系统自2015年10月20日投运到2016年4#机组SNCR+SCR联合脱硝系统自2015年10月20日投运，到2016年5月7日停机检修，共运行180余天。对催化剂及空预器进行检查，目前运行良好。行好空气预热器换热元件空气预热器换热元件实践总结项目创新点创新首次将SNCR+SCR联合脱硝技术成功应用于300MW循环流化床机组与联合脱硝技术的应用提高整体脱硝效率降低氨创新一组；SNCR与SCR联合脱硝技术的应用，提高整体脱硝效率，降低氨逃逸排放浓度，实现烟气氮氧化物的超低排放。创新二在原有干态氨法SNCR脱硝系统的基础上，新增了一套液态氨直接喷射SNCR脱硝系统，形成了多点多方式的喷射，有效提高脱硝效率。创新三旋风分离器入口烟道SNCR与尾部烟道SCR脱硝均布置喷射装置，SCR是作为减少氨逃逸的主要手段。创新四尾部烟道省煤器采取分段布置，为类似机组的改造提供了新的思路；创新四创新五路；山西普丽和华电光大联合自主研发的SCR纳米粒子脱硝催化剂，具有脱硝效率高脱硝温度窗口宽（250~450℃）抗SO氧化性创新五具有脱硝效率高、脱硝温度窗口宽（250~450℃）、抗SO2氧化性强、联合脱汞(脱汞效果试验还没做)、热稳定性好、耐磨性能强的特点。创新的将专家模糊控制思想应用于SNCR+SCR联合脱硝的控制系统中，克服了大延迟大惯性的问题，控制系统响应及时。创新六