高性能SCR喷氨混合技术研究与应用

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作者 严晓勇 谢新华 +1 位作者 周健 李明磊 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期129-134,共6页

随着火电机组利用小时数不断下降,调峰日益频繁,现有喷氨混合技术已不能满足燃煤电厂新常态的需求,超低排放对SCR反应器入口NH3/NOx摩尔比分布均匀性提出了更高的要求。通过CFD数值模拟和物理模型试验,对格栅型AIG和静态混合器进行了优... 随着火电机组利用小时数不断下降,调峰日益频繁,现有喷氨混合技术已不能满足燃煤电厂新常态的需求,超低排放对SCR反应器入口NH3/NOx摩尔比分布均匀性提出了更高的要求。通过CFD数值模拟和物理模型试验,对格栅型AIG和静态混合器进行了优化研究,提出了保证喷氨格栅布氨均匀、调节灵活、抗堵灰的设计方法和防堵型AIG喷嘴,并研发出了一种三角形大范围烟气自混合装置,提高了SCR反应器入口NOx质量浓度场的均匀性,从根源上提升了SCR脱硝装置的负荷适应性。某2×600 MW机组的SCR脱硝装置采用本技术改造后,高中低负荷下SCR反应器出口NOx分布相对标准偏差达到了8%~19%,高负荷下氨逃逸下降了51%。 展开更多

关键词 燃煤电厂 脱硝 喷氨格栅 静态混合器 负荷适应性

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燃煤机组环保设备对可凝结颗粒物协同脱除效果的研究 被引量：4

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作者 张发捷 何川 +7 位作者 谢建南 刘晓敏 许积庄 黄见勋 黄荣廷 杨林军 王乐乐 孔凡海 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2021年第7期143-149,共7页

可凝结颗粒物(CPM)在燃煤机组烟气排放的总颗粒物中有较大占比。为分析燃煤电站环保设备对CPM的脱除效果,对某超低排放燃煤机组现有低低温电除尘、海水脱硫和湿式电除尘环保设备进、出口的CPM进行了测试。结果表明:在机组300 MW高负荷和... 可凝结颗粒物(CPM)在燃煤机组烟气排放的总颗粒物中有较大占比。为分析燃煤电站环保设备对CPM的脱除效果,对某超低排放燃煤机组现有低低温电除尘、海水脱硫和湿式电除尘环保设备进、出口的CPM进行了测试。结果表明:在机组300 MW高负荷和150 MW低负荷条件下,上述3个环保设备能够有效脱除CPM,总CPM整体脱除率分别为97.2%和97.6%,对应排放质量浓度分别为5.58 mg/m^(3)和5.55 mg/m^(3);干式电除尘和湿式电除尘对无机CPM的脱除效率大于对有机CPM的脱除效率;海水脱硫整体对CPM脱除作用显著,但会将海水中大量存在的Cl-离子和Na+离子带入烟气中形成一部分新的CPM,下游的湿式电除尘则能够将这些新生成的CPM脱除,最终保证了CPM的低浓度排放。 展开更多

关键词 燃煤机组 超低排放 可凝结颗粒物 协同脱除 环保设备 海水脱硫

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对冲燃烧燃煤锅炉NOx深度减排技术应用分析 被引量：2

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作者 赵宁波 黄飞 +4 位作者 冯胜波 佘凯 马建坤 梁俊杰 卢承政 《锅炉技术》 北大核心 2020年第5期45-50,72,共7页

NOx超低排放已出现因氨逃逸造成空气预热器ABS严重堵塞现象,部分地区要求进一步控制NOx排放浓度由50 mg/m^3降低到30 mg/m^3,这必然会增加氨逃逸和加剧空气预热器堵塞。以某600MW对冲燃烧锅炉的NOx深度减排为对象,借助计算流体动力学(C... NOx超低排放已出现因氨逃逸造成空气预热器ABS严重堵塞现象,部分地区要求进一步控制NOx排放浓度由50 mg/m^3降低到30 mg/m^3,这必然会增加氨逃逸和加剧空气预热器堵塞。以某600MW对冲燃烧锅炉的NOx深度减排为对象,借助计算流体动力学(CFD)流场模拟提出了整体实施方案:更换现有喷氨格栅、优化现有导流板结构、新增三角翼型混合器、CEMS表计多点采样、喷氨控制策略优化。方案实施后,NOx排放浓度从50 mg/m^3降低至30 mg/m^3,高负荷下SCR反应器进、出口NOx分布CV均值分别为3.2%、19.1%,脱硝效率为95.5%时的氨逃逸浓度为2.0μL/L,局部氨逃逸最高浓度为2.5μL/L,达到了改造的预期目的。 展开更多

关键词 对冲燃煤锅炉 NOx深度减排 氨逃逸 网格取样 喷氨调整 控制策略优化

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SCR进口烟道飞灰拦截与均匀布置技术应用研究 被引量：2

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作者 韦振祖 徐宝权 +4 位作者 张华东 时俊 李杰 盛涛 李斌 《锅炉技术》 北大核心 2023年第6期14-19,共6页

针对燃煤电厂选择性催化还原(SCR)烟气脱硝装置普遍出现的靠近前墙几排催化剂严重积灰堵塞问题,以某350 MW燃煤机组为例,采用计算流体力学(CFD)数值模拟和现场测试进行了分析诊断,并采用飞灰拦截与均匀布置进行了催化剂防堵改造。研究表... 针对燃煤电厂选择性催化还原(SCR)烟气脱硝装置普遍出现的靠近前墙几排催化剂严重积灰堵塞问题,以某350 MW燃煤机组为例,采用计算流体力学(CFD)数值模拟和现场测试进行了分析诊断,并采用飞灰拦截与均匀布置进行了催化剂防堵改造。研究表明:粗颗粒灰偏流是造成顶层催化剂上游靠近前墙区域的飞灰浓度偏高,催化剂积灰堵塞严重的根本原因。采用省煤器出口大颗粒拦截与上升烟道飞灰扩散均匀布置方案改造后,顶层催化剂严重积灰问题得到了有效解决。 展开更多

关键词 脱硝 催化剂 积灰 粗灰拦截 飞灰均布

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非均匀入口条件下SCR脱硝系统流场优化改造技术研究 被引量：17

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作者 韦振祖 赵宁波 +4 位作者 李明磊 刘瑞敬 谢新华 周健 卢承政 《锅炉技术》 北大核心 2021年第4期74-80,共7页

某发电厂645 MW机组选择性催化还原(SCR)脱硝系统靠近后墙区域喷氨支管磨损严重,管道内积灰较多,喷嘴堵塞,靠近前墙区域的顶层和第二层催化剂也磨损严重,导致脱硝出口NO_(x)质量浓度分布均匀性变差,局部氨逃逸率升高,空气预热器硫酸氢... 某发电厂645 MW机组选择性催化还原(SCR)脱硝系统靠近后墙区域喷氨支管磨损严重,管道内积灰较多,喷嘴堵塞,靠近前墙区域的顶层和第二层催化剂也磨损严重,导致脱硝出口NO_(x)质量浓度分布均匀性变差,局部氨逃逸率升高,空气预热器硫酸氢铵堵塞问题加重。采用计算流体力学(CFD)数值模拟方法,根据实际测量数据获得符合工程实际情况的SCR非均匀入口边界条件,对该机组脱硝系统的流场进行了技术研究,提出了氨喷射系统前置和导流板优化方案,并实施了改造。改造后测试结果表明:脱硝系统流场均匀性得到了很大提高,各负荷下脱硝出口NO_(x)质量浓度分布变异系数值保持在20%以下,氨逃逸率稳定在1.0~2.0μL/L,无明显喷氨支管和催化剂磨损、空气预热器堵塞等问题,达到了改造的预期目的。 展开更多

关键词 SCR 均匀性 数值模拟 流场优化 喷氨格栅改造 磨损

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基于图像识别技术的煤粉细度测量

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作者 梅振锋 闫庆琦 +4 位作者 朱晋永 姬厚展 郑笛 高正阳 宋杨凡 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期52-57,共6页

煤粉细度是影响锅炉燃烧的重要参数。从某600 MW机组锅炉的15根粉管中采集了煤粉样品,利用筛分法和图像识别法2种方法进行了对比测量。结果表明,图像法与筛分法的R_(90)值绝对误差最大为-2.73%,相对误差平均值为1.97%,R_(75)值绝对误差... 煤粉细度是影响锅炉燃烧的重要参数。从某600 MW机组锅炉的15根粉管中采集了煤粉样品,利用筛分法和图像识别法2种方法进行了对比测量。结果表明,图像法与筛分法的R_(90)值绝对误差最大为-2.73%,相对误差平均值为1.97%,R_(75)值绝对误差最大为3.80%,相对误差平均值为8.60%。图像识别法还能得到煤粉颗粒的粒径分布。C磨煤粉粒径主要分布在40~80μm,D磨和E磨则主要分布在55~100μm和40~80μm。 展开更多

关键词 图像识别法 Visual Studio 煤粉细度 粒径分布

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600 MW对冲燃烧锅炉贴壁风系统改造 被引量：1

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作者 火鸿宾 苏飞 +10 位作者 孟培 张斌 毕砚军 骆宏飞 孙进东 赵鹏 王小华 万倩敏 陈涛 刘海涛 孙路石 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期461-468,共8页

针对某电厂600 MW对冲燃烧锅炉高温腐蚀问题,提出一套侧墙贴壁风改造方案。对锅炉改造前后的速度场、温度场和组分分布进行数值模拟,并开展了侧墙近壁面还原性气氛试验和锅炉热效率测试。结果表明:改造后炉内高速区减小,煤粉停留时间变... 针对某电厂600 MW对冲燃烧锅炉高温腐蚀问题,提出一套侧墙贴壁风改造方案。对锅炉改造前后的速度场、温度场和组分分布进行数值模拟,并开展了侧墙近壁面还原性气氛试验和锅炉热效率测试。结果表明:改造后炉内高速区减小,煤粉停留时间变长有利于煤粉充分燃烧,从而降低侧墙近壁面还原性气体浓度;改造后侧墙燃尽风标高上方温度下降,侧墙近壁面烟温偏差减小;侧墙近壁面O_(2)平均体积分数由0.19%升至2.00%,CO平均体积分数由920×10^(-4)降至150×10^(-4),H_(2)S平均体积分数由200×10^(-6)降至150×10^(-6),还原性气氛破坏有效缓解了侧墙水冷壁的高温腐蚀。改造后300、450和600 MW负荷下锅炉热效率较改造前分别升高了0.69%、0.71%和0.77%。 展开更多

关键词 对冲燃烧锅炉 高温腐蚀 贴壁风 数值模拟 锅炉热效率

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非均匀边界条件下SCR脱硝系统数值模拟及改造效果分析 被引量：1

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作者 郭磊 黄黎明 +3 位作者 韦振祖 刘艇安 王靓 吴玮 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期272-278,共7页

针对某燃煤电厂640 MW机组SCR脱硝系统NO_(x)质量浓度监测数据偏差大,还原剂耗量大,流场不均,催化剂磨损、积灰严重等问题,通过数值模拟和现场工程实际相结合的方式,从最上层催化剂上游烟气速度分布、NH_(3)/NO_(x)摩尔比分布、入射角... 针对某燃煤电厂640 MW机组SCR脱硝系统NO_(x)质量浓度监测数据偏差大,还原剂耗量大,流场不均,催化剂磨损、积灰严重等问题,通过数值模拟和现场工程实际相结合的方式,从最上层催化剂上游烟气速度分布、NH_(3)/NO_(x)摩尔比分布、入射角、系统压降等角度,对该机组SCR脱硝系统的烟气流场和喷氨格栅进行了优化研究,并进行了工程验证。结果表明,改造后在机组不同负荷下SCR脱硝装置出口NO_(x)质量浓度分布均保持良好的均匀性,NO_(x)和氨逃逸排放达标且稳定。该方法改善了SCR脱硝装置入口烟气流场分布,催化剂磨损、积灰和空预器ABS堵塞的情况,可为同类型机组提供借鉴。 展开更多

关键词 燃煤锅炉 数值模拟 流场 喷氨格栅

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燃煤耦合污泥掺烧对SCR脱硝的性能影响及分析

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作者 余长开 吴迅 +6 位作者 鲍强 王乐乐 唐荣富 孔凡海 李超 王军 何川 《锅炉技术》 北大核心 2024年第6期80-85,共6页

对不同比例污泥掺烧后选择性催化还原(SCR)脱硝装置入口烟气成分进行了测试分析,并跟踪检测了污泥掺烧前后催化剂性能劣化趋势研究。结果表明:随着污泥掺烧比例的增加,SCR脱硝入口NO_(x)质量浓度升高,烟气流量增大,烟气温度下降,烟气含... 对不同比例污泥掺烧后选择性催化还原(SCR)脱硝装置入口烟气成分进行了测试分析,并跟踪检测了污泥掺烧前后催化剂性能劣化趋势研究。结果表明:随着污泥掺烧比例的增加,SCR脱硝入口NO_(x)质量浓度升高,烟气流量增大,烟气温度下降,烟气含水量增大,飞灰浓度升高;在2.1%的污泥掺烧比例下,SCR脱硝催化剂的劣化速率与未掺烧时劣化速率相比,无明显异常;污泥高比例掺烧时,脱硝装置氨耗量及氨逃逸明显升高,要充分考虑脱硝入口烟气成分变化对脱硝装置整体性能的影响,优化催化剂选型及提高性能裕量。研究可为污泥掺烧机组SCR脱硝设备运行和管理提供参考及借鉴。 展开更多

关键词 燃煤电厂 污泥 SCR脱硝 催化剂

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低β值喉部取压喷嘴直接测量给水流量比对试验 被引量：4

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作者 江浩 施延洲 王兴平 《热力发电》 CAS 北大核心 2018年第2期120-124,共5页

与以凝结水流量为基准通过热平衡计算给水流量相比较,直接测量给水流量使汽轮机性能试验更加简单方便,目前我国已有机组尝试采用低β值喉部取压喷嘴测量给水流量。为验证其直接测量给水流量的可信度,按照ASME PTC6热耗率试验的方法和要... 与以凝结水流量为基准通过热平衡计算给水流量相比较,直接测量给水流量使汽轮机性能试验更加简单方便,目前我国已有机组尝试采用低β值喉部取压喷嘴测量给水流量。为验证其直接测量给水流量的可信度,按照ASME PTC6热耗率试验的方法和要求,在某超超临界660 MW机组上进行了分别以给水流量和凝结水流量为基准流量的比对试验。结果表明二者具有良好的重复性,在75%THA以上负荷偏差为-0.5%~0.2%,在THA负荷偏差仅为±0.2%左右,当负荷低至50%THA时,偏差也仅约1.2%,说明直接测量给水流量具有较好的测量精度,可满足汽轮机性能考核试验、大修前后试验要求。另外,一些喷嘴出现的差压测量一致性差问题,是由于差压变送器安装、投运不规范造成,而喷嘴表面结垢问题尚需进行长期观察。 展开更多

关键词 低β值喉部取压喷嘴 给水流量 基准流量 ASME PTC6 测量精度 比对试验

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1000 MW燃煤机组旋流燃烧器及燃尽风风门差异化调节特性 被引量：3

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作者 梅振锋 王小华 +3 位作者 朱晋永 丁奕文 彭小敏 赵鹏 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期159-166,共8页

对冲燃烧煤粉锅炉因二次风系统结构复杂、布置紧凑,难以对燃烧器及燃尽风内、外二次风进风量进行准确监测,热态运行时风门调节盲目,普遍存在炉膛宽度方向两侧燃烧严重缺风问题。为充分提升对冲燃烧煤粉锅炉炉膛两侧旋流燃烧器及燃尽风... 对冲燃烧煤粉锅炉因二次风系统结构复杂、布置紧凑,难以对燃烧器及燃尽风内、外二次风进风量进行准确监测,热态运行时风门调节盲目,普遍存在炉膛宽度方向两侧燃烧严重缺风问题。为充分提升对冲燃烧煤粉锅炉炉膛两侧旋流燃烧器及燃尽风进风量,获得理想风门开度组合,以某电厂1000 MW燃煤机组为研究对象,对二次风系统进行完整建模及流动数值模拟,系统性定量研究旋流燃烧器及燃尽风内、外二次风门差异化调节特性。结果表明:燃烧器及燃尽风风门均一全开初始状态下,沿炉膛宽度方向二次风量呈中间大、两边小的分配特性,与对冲燃烧锅炉实际运行炉膛两侧缺风现象相符;燃烧器/燃尽风内、外二次风开度两侧向中间依次为100%/100%、60%/50%、50%/40%、40%/40%时,炉膛宽度方向上,燃烧器及燃尽风进风量均呈两侧向中间递减的理想状态,与均一全开初始状态相比,炉膛两侧进风量增大8.3个百分点,按初始侧边氧量1.80%计,侧边氧量将显著提升1.15个百分点,同时,燃尽风占总二次风量的比例略微提升0.6个百分点,基本不影响炉膛高度方向上的分级燃烧程度。 展开更多

关键词 对冲燃烧 两侧缺风 差异化调节 风量分配特性 数值模拟

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循环流化床锅炉SNCR反应机理与脱硝特性数值模拟 被引量：7

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作者 李明磊 张海龙 杨明强 《洁净煤技术》 CAS 2018年第3期96-102,共7页

为验证SNCR反应简化机理的准确性,将SNCR反应的复杂机理与两步简化机理进行化学动力学对比计算分析,结果表明,在920~1 040℃,2种机理对反应器出口NO和NH3体积分数的计算结果比较接近。利用Fluent软件结合两步简化机理进行数值模拟,结果... 为验证SNCR反应简化机理的准确性,将SNCR反应的复杂机理与两步简化机理进行化学动力学对比计算分析,结果表明,在920~1 040℃,2种机理对反应器出口NO和NH3体积分数的计算结果比较接近。利用Fluent软件结合两步简化机理进行数值模拟,结果表明,随着温度的升高,脱硝效率先增加后降低,在925℃左右达到最大值,而氨逃逸量持续降低;增加还原剂用量,最佳反应温度保持在925℃左右,脱硝效率和氨逃逸量都会提高,但脱硝效率的涨幅会逐渐降低,而氨逃逸的涨幅逐渐升高;提高烟气氧含量能使反应的温度窗口向低温方向移动,使氨逃逸量和脱硝效率同时降低。 展开更多

关键词 循环流化床 旋风分离器 SNCR 简化机理 数值模拟

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SCR脱硝催化剂硫酸钙失活及再生试验 被引量：5

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作者 张发捷 孔凡海 卞子君 《热力发电》 CAS 北大核心 2017年第6期88-93,共6页

对工业用某脱硝催化剂样品进行了模拟硫酸钙(Ca SO4)失活以及失活后再生的试验研究。试验在不同的再生药剂及再生条件下,用X射线衍射、X射线荧光光谱和比表面积分析等方法对再生前后的催化剂进行了表征,在实验室模拟烟气条件下对催化剂... 对工业用某脱硝催化剂样品进行了模拟硫酸钙(Ca SO4)失活以及失活后再生的试验研究。试验在不同的再生药剂及再生条件下,用X射线衍射、X射线荧光光谱和比表面积分析等方法对再生前后的催化剂进行了表征,在实验室模拟烟气条件下对催化剂再生效果进行了分析。研究发现:催化剂微孔被Ca SO4堵塞或覆盖后,脱硝效率明显下降;酸X清洗能够清除部分钙化合物,但无法清洗Ca SO4;螯合剂Y与氨水配制的溶液可有效去除Ca SO4,同时恢复比表面积,且碱性条件下清洗效果更好;经过螯合剂Y溶液清洗后的催化剂活性物质V有所下降,这会降低催化剂的脱硝效率,利用钒盐负载液NH4VO3浸渍后干燥焙烧,可实现对催化剂活性物质钒氧化物的补充,并将催化剂的脱硝效率恢复至新催化剂水平。 展开更多

关键词 SCR脱硝 催化剂 硫酸钙 失活 再生 脱硝效率 钒盐负载液

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墙式燃烧炉提高SCR烟气脱硝装置工况适应性试验 被引量：3

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作者 谢新华 何金亮 +4 位作者 赵宁波 宋玉宝 卢承政 万立明 畅旭兵 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第11期75-81,125,共8页

燃煤机组墙式燃烧锅炉省煤器出口烟气的速度和NOx质量浓度分布随机组负荷、磨煤机组合方式变化较大,导致选择性催化还原(SCR)烟气脱硝装置的工况适应性差,空气预热器硫酸氢铵堵塞加重,常规喷氨优化调整难以适应全负荷运行。为此,本文提... 燃煤机组墙式燃烧锅炉省煤器出口烟气的速度和NOx质量浓度分布随机组负荷、磨煤机组合方式变化较大,导致选择性催化还原(SCR)烟气脱硝装置的工况适应性差,空气预热器硫酸氢铵堵塞加重,常规喷氨优化调整难以适应全负荷运行。为此,本文提出了高中低负荷5个磨煤机组合下的喷氨综合平衡调整试验方法,并以某600 MW机组墙式对冲燃烧锅炉为研究对象,进行了SCR喷氨优化调整试验研究。结果表明:在5个常规运行磨煤机组合下,SCR烟气脱硝装置出口截面NOx质量浓度分布的相对标准偏差CV值分别达到了31%、31%、27%、26%、32%,工况适应性良好;DCS历史数据显示运行14个月后,机组满负荷下的空气预热器烟气侧差压增长甚微。 展开更多

关键词 墙式燃烧锅炉 SCR 烟气脱硝 喷氨优化 综合平衡调整 工况适应性 空气预热器 堵塞

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