大型燃煤机组SCR脱硝系统优化

大型燃煤机组 SCR 脱硝系统优化江西某电厂 660MW 燃煤机组 SCR 系统氨逃逸严重，催化剂层老化迅速，空预器运行短时间内会堵塞。为了改善 SCR 系统氨逃逸问题和机组运行可靠性，通过数值模拟的方法，结合物理模型速度场冷态实验及现场 NOx 浓度测试结果，建立脱硝系统三维模型，模拟了不同圆盘导流板安装角度及不同喷氨方案下 SCR 系统流场分布。对模拟结果进行对比和分析，提出适当调大圆盘导流板倾角和合理差异化调整各喷口喷氨参数的优化方案，使第一层催化剂层入口处 NH3 浓度、NOx 浓度和 NH3/NOx 分布都能很好地满足设计和运行要求，为大型燃煤机组 SCR 脱硝系统的优化调整和运行提供参考。NOx 严重危害人体健康，还是光化学烟雾和酸雨的主要诱因，而大气氮氧化物污染物的主要来源是电站锅炉燃煤排放。随着新标准(GB13223-2024)的实施，国家对火电厂 NOx 排放要求日趋严格。目前，控制 NOx 排放的主要措施有 2 种：燃烧控制和烟气脱硝。非选择性催化还原法 SNCR 和选择性催化还原法 SCR 是当下主要的烟气脱硝方法。因 SCR 脱硝技术脱硝效率比较高且运行较可靠，在国内外大型燃煤机组烟气脱硝中应用最为广泛。然而，目前大型燃煤机组普遍存在因喷氨控制不准确，SCR 反应器内流场分布不均，催化剂层入口处 NH3、NOx 混合状况不佳等原因造成的喷氨过量和大量氨逃逸的问题。氨泄漏一方面会直接给电厂带来经济损失，另一方面还会使催化剂老化，催化剂积灰减小催化面积，并导致空气预热器结渣，给电厂带来间接经济损失，并带来安全问题。以江西某电厂 660MW 燃煤机组 SCR 脱硝系统为例，针对 SCR脱硝系统氨逃逸严重和脱硝效率较低的问题，搭建 SCR 系统物理模型并在其上进行速度场冷态实验，并对该机组进行 SCR 出口和脱硫塔出口 NOx 浓度分布测试实验，依据以上实验的结果，运用FLUENT 流体计算软件模拟 SCR 反应器内的流场分布，分析不同圆盘导流板倾角和不同喷氨方案下 SCR 反应器内 NH3 和 NOx 的分布规律，给出 SCR 脱硝系统的优化建议和方案。1、冷态实验及 NOx，浓度分布测试实验1.1 冷态实验根据几何尺寸相似准则，根据 1：12 几何相似比搭建了该机组SCR 系统物理模型，模型主要由进出口烟道、喷氨格栅烟气/氨静态混合器、导流板、反应器主体以及整流器等组成。主体用有机玻璃搭建，由金属支架支撑，通过镀锌板管道与一台离心风机相连，模拟烟气的空气由风机鼓入，二氧化碳...