隨(sui)著我國環(huan)(huan)保要求的逐漸(jian)提(ti)高(gao)，火電超(chao)低排放工(gong)作進展迅速。各大型(xing)燃煤火電企(qi)業(ye)對鍋爐進行脫(tuo)(tuo)硫、脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)、除塵裝(zhuang)置的建設和改造，脫(tuo)(tuo)硫脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)發展迅速，技術工(gong)藝逐漸(jian)成熟，但在自(zi)動(dong)調(diao)節上(shang)仍有大量問題存在，極易造成環(huan)(huan)保超(chao)標。本文提(ti)供一種基(ji)于質量平(ping)衡模(mo)式的電廠 SCR脫(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)系統(tong)噴氨自(zi)動(dong)調(diao)節方法，能自(zi)動(dong)將出口 NOx 排放控制在一定范圍內。

SCR工藝的基本原理為：在催(cui)化劑作用下，向適當溫度( 約280 ～ 420℃ ) 的煙氣中(zhong)噴入氣氨(an)，氣氨(an)與(yu)煙氣中(zhong) NOX發生化學(xue)反(fan)應，將 NOX還原成(cheng) N2和 H20，達到脫硝(xiao)的目的。

1 改造前存在問題

隨著新(xin)的(de)排(pai)放標準實施，燃煤(mei)電廠目前現有的(de)的(de)脫(tuo)硝噴(pen)氨(an)自動控制系(xi)統的(de)兩種控制模(mo)式( “濃度模(mo)式”和“效(xiao)率模(mo)式”) ，已經完全(quan)不能滿(man)足運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)人(ren)員(yuan)的(de)需求。脫(tuo)硝噴(pen)氨(an)只能改為手(shou)動控制調(diao)節門開度，其調(diao)整(zheng)(zheng)完全(quan)依賴于運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)人(ren)員(yuan)的(de)經驗，合格(ge)達標和經濟性很難平(ping)衡，運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)人(ren)員(yuan)發現和調(diao)整(zheng)(zheng)不及時將造成(cheng)出口NOx 值超高越(yue)線，各種不確定因素的(de)存(cun)在給系(xi)統的(de)正常運(yun)(yun)行(xing)(xing)(xing)造成(cheng)了隱患。

2 原因分析

1) 噴氨自動無論(lun)是(shi)“濃度模(mo)式”還是(shi)“效率模(mo)式”，其調整(zheng)存(cun)在滯后，當出(chu)(chu)口(kou)已經反應出(chu)(chu)來(lai)了，噴氨自動系統才進行調整(zheng)。

2) 供氨壓(ya)力(li)(li)不平(ping)穩，波動范圍較大。以本(ben)公司為例，供氨壓(ya)力(li)(li)在 0.2MPa～0.245MPa 波動。

3 基于質量平衡模式的脫硝系統噴氨自動調節

基(ji)本思(si)路：先根(gen)據(ju)鍋爐脫硝(xiao)反應(ying)器(qi)入口(kou)氮氧化物濃(nong)度(du)(du)、煙(yan)氣量( 一般煙(yan)氣量測點不(bu)準可用總(zong)風量代替) 、脫硝(xiao)反應(ying)方程式等計算出脫硝(xiao)需要的(de)噴(pen)氨(an)(an)質(zhi)量，再根(gen)據(ju)排放出口(kou)的(de)氮氧化物濃(nong)度(du)(du)進行(xing)(xing)修正(zheng)，最終得出需求(qiu)的(de)噴(pen)氨(an)(an)量。同時設(she)置人工偏置調(diao)整回(hui)路，使運(yun)行(xing)(xing)人員能在不(bu)切除(chu)自動情況下對噴(pen)氨(an)(an)量進行(xing)(xing)修正(zheng)。

3．1 噴氨量計算

( 1) 取(qu) A、B 側入口 NO( mg/Nm3) 計算均值，并轉換成體積濃(nong)度(du)。通(tong)過下列公式轉換成體積濃(nong)度(du):

NO 體積(ji)濃度(du)( ppm) = NO 質(zhi)量濃度(du) / 1.34

( 2) 計(ji)算 CNOX體積濃度，并求得 CNO2質量(liang)濃度。

鍋爐排(pai)放(fang)的(de)煙氣中的(de)氮(dan)氧化物統(tong)稱為(wei) NOX，主要成分為(wei)NO 占(zhan) 95%和 NO2占(zhan) 5%。氮(dan)氧化物的(de)排(pai)放(fang)標準(zhun)以(yi)標準(zhun)狀態(tai)，干煙氣，6%O2，NO2計。

CNOX體積濃(nong)(nong)度=NO 體積濃(nong)(nong)度( ppm) /0.95;

CNO2體積濃(nong)度=CNOX體積濃(nong)度* 0.05;

CNO2質(zhi)量濃(nong)度=CNO2體積(ji)濃(nong)度* 2.05。

( 3) 脫(tuo)硝(xiao)效率計算:

取 A、B 進口 6%NO2( mg/Nm3) 計(ji)算(suan)平均濃(nong)(nong)度、總出口排放濃(nong)(nong)度計(ji)算(suan)效率。

ηnox=［進(jin)口(kou) 6%NO2( mg/Nm3) －出口(kou) 6%NO2( mg/Nm3) ］/進(jin)口(kou) 6%NO2( mg/Nm3) * 100

( 4) 氨氮摩爾比( M) :

M 是實際(ji)脫(tuo)硝效率及氨(an)逃逸后的氨(an)消耗(hao)量(liang)與 100% 脫(tuo)硝效率時理(li)論氨(an)耗(hao)量(liang)的比(bi)值。

取效率、氨逃(tao)逸率、CNO( mg/Nm3) 、CNO2( mg/Nm3) 按(an)下式(shi)計算氨氮摩爾(er)比。

ηnox———脫硝(xiao)效(xiao)率(lv)，γa———氨逃逸率(lv)( 取 3%進行計算(suan))

( 5) 實態(tai)煙氣轉標態(tai)體積比值計算:

T實( K) ———脫硝入(ru)口(kou)平(ping)均溫(wen)度。

P實(shi)( Ka) ———空預出(chu)口二次風壓。

( 6) 實態風量體(ti)積計算:

實態風(feng)(feng)量(liang)(liang)體積=實際(ji)總風(feng)(feng)量(liang)(liang)* 1000/0.5881( 密度)

( 實際總風量為一(yi)、二次風量之和。)

( 7) 標態風量(liang)體積:

Vq標態(tai)風(feng)量體(ti)積=實態(tai)風(feng)量體(ti)積/實態(tai)轉標態(tai)體(ti)積比(bi)值

( 8) 實際脫硝效率及 3%氨(an)(an)逃逸情況下所需(xu)氨(an)(an)耗(hao)量計算(suan):

3．2 修正計算的(de)耗氨量

( 1) 根據鍋爐氧量修(xiu)正，修(xiu)正函(han)數為 f1( X) ; 見下(xia)圖(tu)。

( 2) 根據(ju)排放的 NOx 濃度對噴氨量進行(xing)修(xiu)正(zheng)，修(xiu)正(zheng)函數 f2( X) 。

4 優勢和實施效果

( 1) 結合總(zong)風量(liang)的變(bian)化和脫硝反應器入口濃度的變(bian)化，可以(yi)最大程度的預判(pan)噴氨量(liang)，提前進行調(diao)整。

( 2) 因為控制的是噴氨(an)的質量(liang)流量(liang)，因此可以消除供氨(an)壓力變化帶來(lai)的影響。

( 3) 能將環保出口 NOX平穩控(kong)制在 35-42mg/Nm3之間，解決了脫硝噴氨(an)自動調節品(pin)質不能滿足需求的(de)問(wen)題。減輕集控(kong)人員調整負擔。

( 4) 直接經濟效益: 萬度電噴氨量比去年下降(jiang) 0.26kg/萬Kwh，全年可節約液氨 73 噸(dun)左(zuo)右，合計 24 萬元左(zuo)右。

( 5) 間接(jie)經濟(ji)效益:

a．每年可減少因 NOx 超標排(pai)放(fang)罰扣電費(fei)上百(bai)萬元。

b．逃逸氨量減少(shao)，緩解空氣預熱器的冷端(duan)形成硫酸氫(qing)銨堵塞問題(ti)，提高(gao)一二次風溫。

( 6) 間接經濟效(xiao)益:

a．保證脫硝不超標，不扣罰(fa)脫硝電價。

b．逃逸氨量減少，緩解空氣預(yu)熱器的冷(leng)端形成硫(liu)酸氫(qing)銨堵塞問(wen)題，提高(gao)一二次風溫.

脫硝氨逃逸一體化在線監測系統（TK-1100型）是由山東新澤儀器有限公司公司榮譽出品，為了防止逃逸掉的氨氣造成資金的浪費，環境污染；氨逃逸將腐蝕催化劑模塊，造成催化劑失活（即失效）和堵塞，大大縮短催化劑壽命；逃逸的氨氣，會與空氣中的SO3生成硫酸氨鹽（具有腐蝕性和粘結性）使位于脫銷下游的空預器蓄熱原件堵塞與腐蝕；過量的逃逸氨會被飛灰吸收，導致加氣塊（灰磚）無法銷售等危害而研制而成的；lm