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SCR烟气脱硝系统氨氮双控新方法

热力发电 2023年第11期52卷 150-158页

作者：李博航卢志民廖永进李德波谢子立张向姚顺春华南理工大学电力学院广东广州510640 广东省能源高效清洁利用重点实验室广东广州510640 广东省能源高效低污染转化与工程技术研究中心广东广州510640 南方电网电力科技股份有限公司广东广州510030 广东省计量科学研究院广东广州510405

针对目前电厂实际选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统运行中存在的出口NO_(x)质量浓度分布不均以及氨逃逸超标等问题,进行了数值模拟分析并基于此提出了一种氨氮双控的喷氨优化新方法。以某660 MW机组SCR烟气脱硝系统为例,建立可视化流场... 详细信息

针对目前电厂实际选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统运行中存在的出口NO_(x)质量浓度分布不均以及氨逃逸超标等问题,进行了数值模拟分析并基于此提出了一种氨氮双控的喷氨优化新方法。以某660 MW机组SCR烟气脱硝系统为例,建立可视化流场和脱硝反应数值模型,分析比较了不同氨氮摩尔比条件下出口各分区NO_(x)质量浓度、氨逃逸体积分数以及脱硝效率的变化规律。结果表明:分区脱硝效率、出口NO_(x)质量浓度和氨逃逸体积分数与氨氮比之间的关系均呈由一拐点分隔的两段线性的变化规律,拐点出现在氨氮摩尔比为1.15左右。据此,提出了基于分段拟合函数与优化矩阵方程相结合的氨氮双控喷氨优化新方法,分别预测了该660 MW机组使用5分区和42喷嘴进行喷氨调节优化,优化后的总喷氨量相对均匀喷氨工况最多下降7.2%,同时出口NO_(x)质量浓度和氨逃逸体积分数的相对标准偏差分别下降至9.4%和4.2%,出口均匀性显著提高,不存在局部超标现象。

关键词： SCR 烟气脱硝系统数值模拟氨氮双控 NO_(x)质量浓度氨逃逸

混氨比例及温度对氨煤混燃NO生成特性影响实验研究

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中国电机工程学报 2024年

作者：谢妍王耿辉刘佳宁李君刘欣张文振张超群王赫阳天津大学机械工程学院烟台龙源电力技术股份有限公司

氨煤混燃是减少燃煤电厂CO2排放的一种可行方法。然而，高NOx排放将是氨煤混燃所面临的主要挑战。为研究NOx控制策略，在可灵活控制氨燃烧反应环境的一维氨煤混燃实验炉中对混氨比例(RNH3)、燃尽风率和炉膛温度对氨煤混燃NOx生成特性的... 详细信息

氨煤混燃是减少燃煤电厂CO2排放的一种可行方法。然而，高NOx排放将是氨煤混燃所面临的主要挑战。为研究NOx控制策略，在可灵活控制氨燃烧反应环境的一维氨煤混燃实验炉中对混氨比例(RNH3)、燃尽风率和炉膛温度对氨煤混燃NOx生成特性的影响进行了实验研究。通过对O2、NOx等组分沿炉膛分布的监测，揭示了氨煤混燃炉内的NOx生成过程。结果表明，在NH3与煤粉预混投入方式下，NOx排放随RNH3增加呈先上升后降低趋势，在RNH3～ 15%达到最大值；燃尽风率增加使NOx排放显著降低；炉内O2浓度分布对NOx生成起着关键作用，氨煤混燃的NOx生成主要由燃烧初期富氧条件下NO的大量生成和燃烧后期乏氧条件下残余NH3对NO的还原这两个过程构成。炉膛温度升高促进了煤粉燃烧对O2的消耗，使NH3燃烧发生在相对乏氧的环境，降低了氨煤混燃的NOx排放。本文的研究结果对全尺寸燃煤锅炉氨煤混燃系统的设计和运行有重要意义。

关键词：氨煤混燃 NO 氨逃逸碳减排

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游离氨(FA)对氨氧化过程氨逃逸影响试验

环境科学 2017年第12期38卷 5169-5173页

作者：孙洪伟于雪尤永军彭永臻王淑莹兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070 北京工业大学北京市水质科学与水环境恢复工程重点实验室北京100124

为探究高游离氨(FA)对氨氧化过程氨逃逸的影响.本试验采用序批式活性污泥反应器(SBR),以短程硝化污泥为研究对象,基于批次试验,考察不同FA浓度梯度下,氨氧化过程氨逃逸的变化规律.结果表明,当0.62 mg·L^(-1)687.1 mg·L^(-1)),氨氮未... 详细信息

为探究高游离氨(FA)对氨氧化过程氨逃逸的影响.本试验采用序批式活性污泥反应器(SBR),以短程硝化污泥为研究对象,基于批次试验,考察不同FA浓度梯度下,氨氧化过程氨逃逸的变化规律.结果表明,当0.62 mg·L^(-1)氨逃逸.当FA浓度较高时(FA>687.1 mg·L^(-1)),氨氮未被氧化成氧化态氮[曝气结束时氧化态氮(NO_x^--N)浓度氨逃逸.在226.6 mg·L^(-1)≤FA≤711.8 mg·L^(-1)范围内,氨逃逸速率(FEV)随着FA浓度的增加而增加.

关键词：游离氨氨氧化过程短程硝化氨逃逸氨逃逸速率

氨逃逸测量技术在脱硝系统中的应用研究与优化

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现代化工 2018年第6期38卷 216-219页

作者：杨松中海石油华鹤煤化有限公司黑龙江鹤岗154100

对比了几种氨逃逸监测技术测量方式与应用效果,提出了基于可调谐半导体激光吸收谱(TDLAS)测量技术和原位测量取样方式在SCR系统中的优化设计,并结合工程应用进行了分析。

关键词：脱硝系统氨逃逸原位取样工程应用

SCR反应器入口速度与氨分布不均匀性对脱硝性能的影响

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中国电机工程学报 2017年第9期37卷 2599-2606页

作者：李晗天宋蔷姚强清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京市海淀区100084

选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)反应器入口参数的不均匀分布会影响其脱硝性能。文中首先建立了SCR催化剂模块单通道内流动传质与反应模型,通过数值模拟获得了各种参数条件下单通道的脱硝性能;在此基础上研究了多通... 详细信息

选择性催化还原(selective catalytic reduction,SCR)反应器入口参数的不均匀分布会影响其脱硝性能。文中首先建立了SCR催化剂模块单通道内流动传质与反应模型,通过数值模拟获得了各种参数条件下单通道的脱硝性能;在此基础上研究了多通道催化剂床层入口速度和氨的不均匀分布对SCR脱硝性能的影响。研究表明:入口速度和还原剂的不均匀分布会增加反应器出口的氮氧化物浓度与氨逃逸;不同分布形态对脱硝性能的影响有差异;随分布相对偏差的增加,脱硝效率降低、氨逃逸增加,氨分布偏差的影响最为重要;降低空速和提高氨氮比均能增加脱硝效率,但提高氨氮比同时也会造成更多的氨逃逸。在此基础上提出了满足NO_x超低排放需求的入口速度和还原剂分布相对偏差限值设定方法。

关键词：氮氧化物选择性催化还原脱硝氨逃逸不均匀分布入口速度

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优化喷氨装置对SCR系统脱硝效率的影响

环境工程 2023年第S02期41卷 447-450页

作者：俞尧上海市泰欣环境工程有限公司上海200125

随着工业技术的发展和环保要求的提高,烟气脱硝技术已经在工业中全面应用。现在运行的垃圾焚烧环保电厂,通常采用布置在除尘脱硫后的低温低尘的SCR工艺。此工艺一定要设置烟气再热系统,才能满足催化剂活性的要求,因此系统的烟道较为复杂... 详细信息

随着工业技术的发展和环保要求的提高,烟气脱硝技术已经在工业中全面应用。现在运行的垃圾焚烧环保电厂,通常采用布置在除尘脱硫后的低温低尘的SCR工艺。此工艺一定要设置烟气再热系统,才能满足催化剂活性的要求,因此系统的烟道较为复杂,烟气经多次转弯、变径等,气流均匀度低。为了保证烟气在催化剂表面的反应完全,要求进入反应器的气流均匀。其中速度分布最大偏差系数不得大于10%,NH_(3)/NO_(x)最大偏差系数不得大于5%。气流均流设施包括喷氨装置、氨-空气稀释器、氨-烟气混合装置和入口烟道的导流板,以及催化剂上方的气流调整装置。其中喷氨装置的设计,对于氨是否与烟气混合均匀,以及后端是否能同时满足达到较高的脱硝效率并使氨逃逸率低,起到重要的作用。

关键词：脱硝喷氨装置氨逃逸氨分配管喷嘴

大型火电机组SCR烟气脱硝全流场数值模拟分析与优化

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热力发电 2022年第9期51卷 103-110页

作者：刘一帆董建宁田煜昆潘佩媛陈衡徐钢欧阳朔刘文毅华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

针对某1 000 MW机组选择性催化还原烟气脱硝系统内流场分布不均与氨逃逸值过大的现象,采用ANSYS Fluent软件对该系统进行数值模拟研究。通过分析原模型的流场、浓度场、氨逃逸与脱硝效率等特性,分别提出针对流场分布的三角区域扰流板布... 详细信息

针对某1 000 MW机组选择性催化还原烟气脱硝系统内流场分布不均与氨逃逸值过大的现象,采用ANSYS Fluent软件对该系统进行数值模拟研究。通过分析原模型的流场、浓度场、氨逃逸与脱硝效率等特性,分别提出针对流场分布的三角区域扰流板布置方案和针对反应物浓度场分布的氨气入口角调整与平衡喷氨策略。研究结果表明:在三角烟道区域顶部增设5块平行扰流板可缓解烟气在壁面处速度过大的现象,催化剂入口流速相对标准偏差由16.31%下降至8.10%,有效地提高了系统的流场分布均匀性;在采用氨气入口角优化结合平衡喷氨策略后,催化剂入口氨气浓度相对标准偏差下降至20.62%,反应器出口的氨逃逸量平均值由0.120 03×10^(–3) mol/m~3下降至0.058 23×10^(–3) mol/m~3,降低了氨逃逸对后续系统的影响。

关键词：数值模拟氨逃逸 SCR烟气脱硝流场优化浓度场优化

W火焰锅炉SCR分区混合动态调平技术及应用

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中国电力 2020年第11期53卷 234-242页

作者：许剑罗志周鑫李文杰黄少波常磊王晓冰牛国平张广才华润电力控股有限公司广东深圳518001 西安热工研究院有限公司陕西西安710003 华润电力(涟源)有限公司湖南娄底417100

W火焰锅炉燃用无烟煤时,即使采用低氮燃烧技术,其产生的NOx质量浓度仍可高达700~1200 mg/m^3。因此,其超低排放路线往往是“SNCR+SCR”联用。SNCR投资及运行成本高,且“SNCR+SCR”联用时,氨逃逸极易超标并导致空预器堵塞。某电厂2台330... 详细信息

W火焰锅炉燃用无烟煤时,即使采用低氮燃烧技术,其产生的NOx质量浓度仍可高达700~1200 mg/m^3。因此,其超低排放路线往往是“SNCR+SCR”联用。SNCR投资及运行成本高,且“SNCR+SCR”联用时,氨逃逸极易超标并导致空预器堵塞。某电厂2台330 MW的W火焰锅炉采用SCR分区混合动态调平技术及加装催化剂的方案对其SCR系统进行改造。测试结果表明,改造后,2台机组SCR均可达到超过94%的超高脱硝效率,且氨逃逸体积浓度均稳定控制在2μL/L以内,出口NOx分布均匀性良好,实现了NOx超低排放,省去了1400万元的SNCR投资及每年760万元的运行费用。相对改造前,脱除等量的NOx氨耗量下降了约19%,空预器差压长周期维持稳定。

关键词： W火焰锅炉 SCR 分区混合动态调平超低排放氨逃逸

空预器中硫酸氢铵形成特性及其对颗粒物排放的影响

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高校化学工程学报 2018年第3期32卷 675-682页

作者：骆律源程滕杨林军袁竹林范红梅东南大学能源热转换及其过程测控教育部重点试验室江苏南京210096

NH_4HSO_4生成是造成空预器堵塞的主要原因之一,其生成特性与逃逸氨及烟气中SO_3浓度有着直接关联。研究利用空预器模拟试验平台,探讨了NH_4HSO_4形成温度及其与烟气中NH_3、SO_3浓度的关系,并对空预器出口颗粒物物性进行了测试分析。... 详细信息

NH_4HSO_4生成是造成空预器堵塞的主要原因之一,其生成特性与逃逸氨及烟气中SO_3浓度有着直接关联。研究利用空预器模拟试验平台,探讨了NH_4HSO_4形成温度及其与烟气中NH_3、SO_3浓度的关系,并对空预器出口颗粒物物性进行了测试分析。结果表明:NH_4HSO_4形成温度在235~260℃,并与NH_3、SO_3浓度乘积的对数值呈正相关函数关系。因NH_4HSO_4生成而产生的颗粒物主要为粒径小于0.2μm的亚微米级颗粒。由于空预器中的逃逸氨浓度通常低于SO_3的浓度,因此空预器出口颗粒物的数量浓度及粒径分布与NH_3浓度存在明显正相关关系,提高NH_3浓度会明显增加NH_4HSO_4的生成量,使空预器出口处粒径小于0.1μm的颗粒物数量浓度升高,相比之下,增加SO_3浓度对颗粒物数量浓度的影响较小,但会使颗粒物粒径出现小幅度增大。

关键词：空预器硫酸氢铵颗粒物氨逃逸形成温度