SCR对脱硝效率及SO2转化率影响分析-SCR脱硝效率影Word格式.doc
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1010466
湿基
入口烟气成分
O2
%
4
干基
H2O
8
SOx
µ
L/L
500
飞灰浓度
g/Nm3
23
NOx
mg/Nm3
≤450(max600)
干基、6%O2
SCR性参数
NOx(干基)
180(首期)45(远期)
脱硝效率
60(首期)90(远期)
100%ECR
NH3逃逸
≤3
干基,6%O2Vol.
SO2/SO3转化率
≤1
系统阻力
Pa
≤1000
喷氨的均匀性是保证良好脱硝效率及减少氨逃逸率的关键,为保证喷氨的均匀性,每个SCR反应器设有9×
3根伸入烟道的注氨支管,每根支管上有10个不锈钢喷头,即27根注氨支管与270个喷嘴组成了注氨格栅(AIG)(见图1注氨格栅示意图),均匀地分布在SCR进口侧烟道的截面上。
另外,在注氨支管上设置了流量调节阀、节流孔以及差压计,用于调整注入氨量的均匀性。
图1注氨格栅(AIG)示意图
氨管
调节阀
流量计
烟道
喷嘴
1.1.2NOx与O2浓度测量
此外,每个试验工况都采集了入炉煤和飞灰(空预器出口撞击灰)样品。
在每台SCR反应器的进口和出口烟道截面,采用等截面网格法(进口7×
4,出口5×
4)布置烟气取样点(图2),分析各采样点烟气中的NO与O2含量,从而获得烟道截面的NO与O2分布,并计算每台反应器的脱硝效率。
每台SCR反应器的进出口均已安装了NO和O2浓度在线分析仪,通过测量烟道截面的NO与O2浓度分布,可找出在线监测分析仪的显示值与实际NO与O2浓度之间的关系,以此来连续监测每个试验工况期间的脱硝效率波动。
空预器
省煤器
第一层催化剂
备用层
SO2、SO3
NO及O2
取样点
注氨
NO、O2
图2NO与O2浓度的采样点
采样泵1
采样泵2
过滤器
冷凝器
预过滤器
蠕动泵
混合器
取样管
烟气中的NO浓度的测量参考美国EPA-7E标准。
采用ROSEMOUNT公司的NGA2000型烟气分析仪逐点测量。
首先用不锈钢管将烟气引出至烟道外,然后经过水洗除尘、除氨器除氨、烟气预处理装置清洁、除湿、冷却,最后接入NGA2000型烟气分析仪进行分析。
NOx取样与分析系统见图3。
每个试验工况结束后,根据各取样点的NO与O2浓度,将NO修正到6%氧量下,加上5%NO2,可获得各取样点的NOx浓度。
图3NO和O2的取样分析系统
1.1.3NH3逃逸测量
烟气中气态氨的样品采集执行美国EPACTM027标准,图4是样品采集系统的示意图,用硫酸溶液作为氨的吸收液,用离子色谱仪进行浓度分析。
采样点位于SCR反应器出口水平烟道,每侧5个取样孔。
引风机
加热器
300℃
H2SO4
烟气流量计
图4烟气中的NH3取样系统
1.1.4SO2/SO3转化率
在脱硝反应器的进出口烟道同时测量SO2和SO3浓度,可获得烟气通过SCR反应器后的SO2/SO3转化率。
在每台反应器的入口水平烟道选择两个烟气取样孔,采用图4-5所示系统同时采集SO2与SO3样品;
在反应器出口水平烟道选取两个烟气取样孔,也采用图5所示系统采集SO3样品。
用离子色谱仪分析所采集样品中的硫酸根离子浓度,可折算出烟气中的SO2、SO3浓度。
SO2/SO3转化率的计算公式如下:
………………
(1)
式中:
-SO2/SO3转化率,%;
-SCR反应器出口的SO3平均浓度,µ
L/L@6%O2;
-SCR反应器入口的SO3平均浓度,µ
-SCR反应器入口的SO2平均浓度,µ
L/L@6%O2。
采样加热到260℃
石英棉
冷凝管
烟气
采样器
干燥器
冰槽
75℃
吸收瓶
图5SO2/SO3采样系统示意图
1.2结果与讨论
1.2.1测试结果
1.2.1.1SCR进出口NOx浓度测试
SCR装置的脱硝效率试验时的脱硝效率设定值、喷氨量、SCR反应器进出口的实测NOx浓度见表2。
SCR脱硝效率(DCS)设定值为60.7~63.9%,实际脱硝效率约为70.51~74.64%。
表2锅炉的脱硝效率
300MW工况下反应器
SCR反应器
B
A
设定脱硝效率(DCS)
60.7
63.9
喷氨量-DCS
113.7
92.4
入口NOx@6%O2(DCS)
412.5
438.5
出口NOx@6%O2(DCS
185.5
233.1
实测入口NOx@6%O2
429.4
423.7
实测出口NOx@6%O2
122.7
128.8
实际脱硝效率
71.43
69.6
平均脱硝效率
70.51
备注:
DCS显示的NOx@6%O2为NO的质量浓度,本表中数据已经转换成NO2的浓度。
1.2.1.2SCR进口NOX浓度分布
表3SCR-A反应器进口NOX浓度分布
NOx-mg/Nm3
@6%O2
A反应器进口
1
2
3
5
6
7
395.2
398.2
406.0
412.8
428.1
448.2
496.9
386.6
382.7
398.6
405.3
464.8
480.4
507.3
372.9
392.3
413.9
439.4
462.9
488.7
498.6
304.8
344.7
429.7
424.8
450.6
460.3
492.5
最大
最小
平均值
入口分布标准偏差
11.5
表4SCR-B反应器进口NOX浓度分布
B反应器进口
477.5
463.2
472.9
449.3
448.0
464.9
450.4
493.3
468.4
458.9
471.8
424.9
445.1
446.7
507.1
473.3
489.4
496.5
451.5
443.1
412.4
511.2
509.1
474.9
471.0
451.0
449.2
465.0
5.3
1.2.1.3SCR出口NOX浓度分布(以B反应器为例,分别测出调整前后偏差值)
表5SCR-A反应器出口NOX浓度分布(调整后)
A反应器出口
132.1
152.8
160.0
141.2
176.7
133.5
155.0
160.9
170.9
148.4
127.5
145.5
148.8
143.9
142.1
171.4
162.9
179.1
181.2
191.7
156.3
出口分布标准偏差
63.5
表6SCR-B反应器出口NOX浓度分布(调整前)
B反应器出口
188.0
208.3
220.0
134.4
35.1
196.8
240.8
247.4
125.1
38.0
183.5
228.3
202.0
109.6
44.2
207.5
223.3
253.6
123.5
26.5
161.8
47.4
65.20
表7SCR-B反应器出口NOX浓度分布(调整后)
135.7
172.3
138.0
115.7
122.0
161.1
187.0
140.5
112.0
133.0
159.7
150.2
117.8
103.0
165.7
148.2
181.6
129.1
125.7
142.0
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