CN113426293A - 一种scr脱硝装置运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种SCR脱硝装置运行方法，包括如下步骤：测定SCR入口烟温，对SCR入口烟温T与催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT进行比较，并对提温装置的出力情况进行调控；在脱硝装置运行过程中，计算空预器的ABS沉积系数，然后增大或减小提温装置出力，调控SCR入口烟温，使空预器的ABS沉积系数达到最小值。本发明对SCR脱硝装置的运行进行了优化，并通过优化控制SCR入口烟温，减少空预器ABS沾污堵塞的发生，还可以通过适当提升烟温以提高SCR脱硝和NH3直接氧化反应速率，减少氨逃逸，平衡催化剂老化带来的氨逃逸升高问题。

Description

一种SCR脱硝装置运行方法
技术领域
本发明涉及燃煤火电机组技术领域，特别涉及该机组中的一种SCR脱硝装置运行方法。
背景技术
燃煤电厂为了控制NOx排放浓度普遍采用高温高尘型SCR脱硝工艺。SCR脱硝装置布置在省煤器与空预器之间。SCR催化剂出厂时，厂家会给一个使用温度范围。其中，温度下限为MOT，防止催化剂ABS中毒，通常为290～310℃。温度上限通常为400～420℃，防止催化剂高温烧结。而在服役过程中，由于飞灰沾污堵塞、磨蚀、中毒、烧结等原因，SCR催化剂中脱硝活性不断下降，导致氨基还原剂的利用率下降，氨逃逸升高。NH3/SO3当量比＜1时，未反应的NH3与烟气中的SO3、H2O反应生成硫酸氢铵(ABS)。在空预器中低温段(约147～230℃)，硫酸氢铵呈黏稠液态，造成空预器ABS沾污堵塞，威胁机组的安全经济运行。
现有的SCR脱硝装置运行策略，主要通过控制出口NOx浓度，确保达到环保排放要求，无法兼顾控制氨逃逸和空预器ABS堵塞。为了减少氨逃逸和空预器ABS堵塞，运行过程中只能提升出口NOx排放浓度，尽量做到压上限运行。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种SCR脱硝装置运行方法，对SCR脱硝装置的运行进行了优化，并通过优化控制SCR入口烟温，减少空预器ABS沾污堵塞的发生，还可以通过适当提升烟温以提高SCR脱硝和NH3直接氧化反应速率，减少氨逃逸，平衡催化剂老化带来的氨逃逸升高问题。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种SCR脱硝装置运行方法，包括如下步骤：
(1)测定SCR入口烟温，对SCR入口烟温T与催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT进行比较；
当SCR入口烟温T小于催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT时，判断提温装置是否达到最大出力；如果提温装置已达到最大出力，则停止喷氨，SCR脱硝装置退出运行；如果提温装置没有达到最大出力，则增大提温装置出力，使SCR入口烟温T达到催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT以上；
当SCR入口烟温T大于或等于催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT时，再判断SCR入口烟温T是否不高于最大允许温度；如果SCR入口烟温高于最大允许温度，则减小提温装置出力，直至SCR入口烟温T处于MOT和最大允许温度之间，然后喷氨并投运脱硝装置；
(2)在脱硝装置运行过程中，计算空预器的ABS沉积系数，然后增大或减小提温装置出力，调控SCR入口烟温，使空预器的ABS沉积系数达到最小值。
进一步的，其中的催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT以及SCR入口烟温的最大允许温度采用厂家设计值或实验室实测值。
进一步的，催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT的实验室实测值也可根据SCR入口烟气中的氨气浓度以及SCR入口烟气中的SO3浓度计算获得。
进一步的，空预器的ABS沉积系数的计算公式如下：
Figure BDA0003147921730000031
式中，Dn为空预器ABS沉积系数；TABS-EN为环境空间内ABS结露温度；
Figure BDA0003147921730000032
为空预器入口烟气中NH3浓度；
Figure BDA0003147921730000033
为空预器入口烟气中SO3浓度；TF为排烟温度；TA为空预器冷端入口风温。
更进一步的，环境空间内ABS结露温度可根据空预器入口烟气中NH3浓度和SO3浓度查图表获得。
本发明的有益效果：
本发明将SCR入口烟温、空预器ABS沉积系数控制以及氨逃逸浓度控制等纳入闭环控制系统，并通过优化控制SCR入口烟温，减少空预器ABS沾污堵塞的发生，还可以通过适当提升烟温以提高SCR脱硝和NH3直接氧化反应速率，减少氨逃逸，平衡催化剂老化带来的氨逃逸升高问题。
附图说明
图1为本发明的一种SCR脱销装置运行方法的流程图。
图2为本发明中的结露温度的查表曲线图。
图3为本发明的SCR入口烟温对SCR出口氨逃逸的影响曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
如图1所示，本发明提供了一种SCR脱硝装置运行方法，包括如下步骤：
(1)测定SCR入口烟温，对SCR入口烟温T与催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT进行比较；
当SCR入口烟温T小于催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT时，判断提温装置是否达到最大出力；如果提温装置已达到最大出力，则停止喷氨，SCR脱硝装置退出运行；如果提温装置没有达到最大出力，则增大提温装置出力，使SCR入口烟温T达到催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT以上；
当SCR入口烟温T大于或等于催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT时，再判断SCR入口烟温T是否不高于最大允许温度；如果SCR入口烟温高于最大允许温度，则减小提温装置出力，直至SCR入口烟温T处于MOT和最大允许温度之间，然后喷氨并投运脱硝装置；
(2)在脱硝装置运行过程中，计算空预器的ABS沉积系数，然后增大或减小提温装置出力，调控SCR入口烟温，使空预器的ABS沉积系数达到最小值。
其中的催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT以及SCR入口烟温的最大允许温度均采用厂家设计值或实验室实测值。MOT的实验室实测值可根据SCR入口烟气中的氨气浓度以及SCR入口烟气中的SO3浓度计算获得，计算公式为公知技术，在此不再赘述；如图2所示，催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT值也可根据SCR入口烟气中的氨气浓度以及SCR入口烟气中的SO3浓度查图表获得。
其中的空预器的ABS沉积系数的计算公式如下：
Figure BDA0003147921730000051
式中，Dn为空预器ABS沉积系数；TABS-EN为环境空间内ABS结露温度；
Figure BDA0003147921730000052
为空预器入口烟气中NH3浓度；
Figure BDA0003147921730000053
为空预器入口烟气中SO3浓度；TF为排烟温度；TA为空预器冷端入口风温。如图2所示，环境空间内ABS结露温度可根据空预器入口烟气中的NH3浓度和SO3浓度查图表中的开放空间ABS结露温度获得。
利用本发明的上述方法对SCR入口烟温进行调控，不仅可以控制空预器ABS沉积系数，而且也可以对SCR出口氨逃逸浓度进行控制；图3表示了新催化剂和旧催化剂的关于SCR入口烟温和SCR出口氨逃逸浓度的关系曲线；由图3可知，适当提升SCR入口烟温可显著降低SCR出口氨逃逸浓度(相当于空预器入口烟气中的NH3浓度)，同时可增大空预器排烟温度TF，有利于降低空预器ABS沉积系数Dn。而空预器入口烟气中SO3浓度CSO3会随SCR入口烟温升高而增加，使空预器ABS沉积系数Dn升高。因此，需要调控SCR入口烟温在合理范围内，从而使Dn达到最小值。此外，由图3的新、旧催化剂的对比可知，合理的提升SCR入口烟温还可显著降低新旧催化剂的氨逃逸差值，从而抵消催化剂老化带来的不利影响。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种SCR脱硝装置运行方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)测定SCR入口烟温，对SCR入口烟温T与催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT进行比较；
当SCR入口烟温T小于催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT时，判断提温装置是否达到最大出力；如果提温装置已达到最大出力，则停止喷氨，SCR脱硝装置退出运行；如果提温装置没有达到最大出力，则增大提温装置出力，使SCR入口烟温T达到催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT以上；
当SCR入口烟温T大于或等于催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT时，再判断SCR入口烟温T是否不高于最大允许温度；如果SCR入口烟温高于最大允许温度，则减小提温装置出力，直至SCR入口烟温T处于MOT和最大允许温度之间，然后喷氨并投运脱硝装置；
(2)在脱硝装置运行过程中，计算空预器的ABS沉积系数，然后增大或减小提温装置出力，调控SCR入口烟温，使空预器的ABS沉积系数达到最小值。
2.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝装置运行方法，其特征在于，催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT以及SCR入口烟温的最大允许温度采用厂家设计值或实验室实测值。
3.根据权利要求2所述的一种SCR脱硝装置运行方法，其特征在于，催化剂不发生硫酸氢铵中毒的最低连续运行烟气温度MOT可根据SCR入口烟气中的氨气浓度以及SCR入口烟气中的SO3浓度计算获得。
4.根据权利要求1所述的一种SCR脱硝装置运行方法，其特征在于，空预器的ABS沉积系数的计算公式如下：
Figure FDA0003147921720000021
式中，Dn为空预器ABS沉积系数；TABS-EN为环境空间内ABS结露温度；
Figure FDA0003147921720000022
为空预器入口烟气中NH3浓度；
Figure FDA0003147921720000023
为空预器入口烟气中SO3浓度；TF为排烟温度；TA为空预器冷端入口风温。
5.根据权利要求4所述的一种SCR脱硝装置运行方法，其特征在于，环境空间内ABS结露温度可根据空预器入口烟气中NH3浓度和SO3浓度查图表获得。
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