2024年05月19日 星期日
获奖项目名单
发电类
660MW机组全负荷脱硝技术
发布时间:2021-06-25 点击次数:649

SCR脱硝催化剂的最佳反应温度约在320~380℃之间,一般认为在300℃以下时,由于催化剂反应效率降低将会导致脱硝系统氨逃逸率升高,因此一般将额定负荷下的氨逃逸率控制在3ppm以下,将300℃作为脱硝系统投运的温度下限。

在机组全负荷升降过程中,如果有硫酸氢铵生成,则有可能在催化剂表面沉积和分解,更有可能会在空预器内沉积,且可能较难分解。总之,在机组启停及低负荷期间,投运脱硝系统对催化剂和空预器可能会产生不利影响,但实际情况如何,目前尚无明确的研究。

目前,脱硝机组要求实现全负荷脱硝运行,但是在机组启停期间或低负荷运行时,SCR烟温往往低于300℃的温度下限,机组全负荷脱硝难以实现。因此,本项目通过理论模拟计算、实验室实验、现场试验等多种手段,研究硫酸铵盐的生成与沉积机理,研究机组SCR脱硝投运的安全温度下限,探索机组全负荷脱硝的可行性。

首次研究得出了硫酸氢铵的生成过程符合SGompertz化学反应机理模型。

                                  (1)

           (2)          

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         图1-硫酸氢铵生成率与温度的关系                          图2-SGompertz模型下140℃时硫酸氢铵生成

首次得出了硫酸铵/硫酸氢铵生成的峰值温度为310℃左右,为电厂实施全负荷脱硝提供了重要的参考依据。

在电厂锅炉上设计并安装了2套试验装置。研究发现硫酸氢铵在低温段沉积,在高温段分解,沉积和分解试验均得出:310℃烟温下长时间运行对催化剂的损伤最大。由于实际运行中310℃属于正常温度区间内,所以推论将SCR的温度下限降低并不会给催化剂性能带来更严重的不利影响。

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图3-不同温度下反应4h和6h的催化剂表面氨含量

实践中将机组脱硝投运的温度下限降低至280℃,实现了机组全负荷脱硝,并经历了近4年的现场运行考验,达到了预期目标。2017-2019年全负荷脱硝后可增加电厂的脱硝电价补贴达约2149.4万/年,减少NOx排放量约为196.5吨/年。

鉴定结果认为:项目成果整体水平达到国际领先。