為(wei)研究火電廠(chang)機組負(fu)荷(he)(he)調(diao)整對選(xuan)擇性(xing)催化還(huan)原(yuan)法(SelectiveCatalyticReduction，SCR)脫硝(xiao)(xiao)效果(guo)(guo)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)，試驗(yan)以(yi)(yi)SCR脫硝(xiao)(xiao)系統為(wei)研究對象，采用控制變量(liang)(liang)(liang)的(de)方式，分(fen)別對5臺火電廠(chang)機組在(zai)不同(tong)負(fu)荷(he)(he)條件下(xia)的(de)煙氣的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)、氧(yang)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)、污染物(wu)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)、脫硝(xiao)(xiao)效率以(yi)(yi)及SO2/SO3轉化率等進(jin)行(xing)測量(liang)(liang)(liang)比較(jiao)(jiao)。結果(guo)(guo)表明，隨著負(fu)荷(he)(he)的(de)降低，氧(yang)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)以(yi)(yi)及NOx質量(liang)(liang)(liang)濃度(du)(du)升(sheng)高，溫(wen)(wen)度(du)(du)、脫硝(xiao)(xiao)效率以(yi)(yi)及SO2/SO3轉化率降低；同(tong)溫(wen)(wen)度(du)(du)相比，氧(yang)含(han)(han)量(liang)(liang)(liang)變化對NOx生成(cheng)量(liang)(liang)(liang)的(de)影(ying)(ying)響(xiang)更(geng)大；而溫(wen)(wen)度(du)(du)對于脫硝(xiao)(xiao)效率以(yi)(yi)及SO2/SO3轉化率有較(jiao)(jiao)為(wei)顯著的(de)影(ying)(ying)響(xiang)。

關鍵詞：NOx；負荷調整；選擇性催化還原法；脫硝效果

氮(dan)氧(yang)化物(wu)指的(de)(de)(de)(de)是只(zhi)由氮(dan)、氧(yang)兩種元素組成(cheng)的(de)(de)(de)(de)化合物(wu)。常(chang)見(jian)的(de)(de)(de)(de)氮(dan)氧(yang)化物(wu)(NOx)包括(kuo)一(yi)氧(yang)化氮(dan)（NO）、二(er)氧(yang)化氮(dan)（NO2）、一(yi)氧(yang)化二(er)氮(dan)（N2O）和(he)五氧(yang)化二(er)氮(dan)（N2O5）等。作為空(kong)氣(qi)污染物(wu)的(de)(de)(de)(de)NOx常(chang)指NO和(he)NO2。全球每(mei)年因人(ren)類(lei)活動向(xiang)大(da)(da)氣(qi)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)NOx約5300萬t。NOx對自(zi)然(ran)環(huan)境(jing)的(de)(de)(de)(de)破壞(huai)力非常(chang)大(da)(da)，它是形成(cheng)酸雨(yu)、光化學煙(yan)霧的(de)(de)(de)(de)重要(yao)(yao)物(wu)質(zhi)，同(tong)時也是消耗(hao)臭(chou)氧(yang)的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)重要(yao)(yao)因子(zi)。火力發電(dian)廠(chang)(chang)作為NOx的(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)(ge)重要(yao)(yao)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)源，每(mei)年向(xiang)大(da)(da)氣(qi)中排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)大(da)(da)量的(de)(de)(de)(de)NOx，隨著(zhu)我國環(huan)保政策的(de)(de)(de)(de)日益嚴格，NOx排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)得到了(le)嚴格控(kong)制。目(mu)前(qian)，國家大(da)(da)力推(tui)行(xing)火電(dian)廠(chang)(chang)超(chao)(chao)低(di)改造，依據(ju)超(chao)(chao)低(di)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)要(yao)(yao)求，NOx排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)標準為50mg/m3。根(gen)據(ju)生態(tai)環(huan)境(jing)部2018年數據(ju)顯示，全國實現超(chao)(chao)低(di)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)的(de)(de)(de)(de)煤電(dian)機(ji)組約8.1×109kW，占全國煤電(dian)總裝機(ji)容量的(de)(de)(de)(de)80%。目(mu)前(qian)，火電(dian)廠(chang)(chang)對于NOx的(de)(de)(de)(de)脫(tuo)除措(cuo)施主(zhu)要(yao)(yao)包括(kuo)2種：選擇性(xing)非催化還原法（SelectiveNon-CatalyticReduction，SNCR）和(he)選擇性(xing)催化還原法（SelectiveCatalyticReduction，SCR），由于SNCR脫(tuo)硝(xiao)技術脫(tuo)硝(xiao)效(xiao)率(lv)較(jiao)低(di)，很多時候難以滿足(zu)NOx的(de)(de)(de)(de)排(pai)(pai)放(fang)(fang)(fang)(fang)(fang)要(yao)(yao)求，大(da)(da)多數火電(dian)廠(chang)(chang)選擇了(le)脫(tuo)硝(xiao)效(xiao)率(lv)更高的(de)(de)(de)(de)SCR脫(tuo)硝(xiao)技術來進行(xing)NOx的(de)(de)(de)(de)控(kong)制。

近年(nian)(nian)來(lai)，我國大力推(tui)行清(qing)(qing)潔能(neng)源發展，清(qing)(qing)潔能(neng)源發電(dian)(dian)量(liang)(liang)所(suo)占比例(li)逐年(nian)(nian)升(sheng)高，但是由于自(zi)然(ran)條件的(de)(de)(de)限制，其存在發電(dian)(dian)量(liang)(liang)不穩定，變(bian)化(hua)(hua)較(jiao)大的(de)(de)(de)問題(ti)。社會用電(dian)(dian)量(liang)(liang)在一(yi)段時(shi)間內也存在著很大的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)。這些變(bian)化(hua)(hua)因素都(dou)需要(yao)火電(dian)(dian)機組(zu)(zu)進行負(fu)荷(he)的(de)(de)(de)調(diao)整。機組(zu)(zu)負(fu)荷(he)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)會引(yin)起(qi)煙氣溫度、氧含(han)量(liang)(liang)和污染物含(han)量(liang)(liang)等的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)，進而影(ying)響SCR脫(tuo)硝(xiao)系(xi)統的(de)(de)(de)正(zheng)常工(gong)作。本文(wen)以SCR脫(tuo)硝(xiao)系(xi)統為研究(jiu)對(dui)象，研究(jiu)機組(zu)(zu)不同負(fu)荷(he)條件下SCR的(de)(de)(de)脫(tuo)硝(xiao)效果。

1方法及設備

1.1試驗方法

試驗(yan)(yan)選取5臺燃(ran)煤(mei)(mei)機(ji)組(zu)(zu)(zu)，將5臺機(ji)組(zu)(zu)(zu)按照#1機(ji)組(zu)(zu)(zu)、#2機(ji)組(zu)(zu)(zu)、#3機(ji)組(zu)(zu)(zu)、#4機(ji)組(zu)(zu)(zu)和#5機(ji)組(zu)(zu)(zu)的方(fang)(fang)式(shi)(shi)進行分類編(bian)號。5臺機(ji)組(zu)(zu)(zu)燃(ran)燒的煤(mei)(mei)種主要以(yi)東(dong)勝和烏海煙(yan)煤(mei)(mei)為主，脫硝方(fang)(fang)式(shi)(shi)為SCR，脫硝還(huan)原劑(ji)均為液氨(an)，催(cui)化(hua)劑(ji)均為（2+1）層(ceng)模式(shi)(shi)，備用層(ceng)均未投運(yun)。為保證(zheng)測(ce)試結果僅與負(fu)荷(he)調整有關，試驗(yan)(yan)采取控(kong)制變量的方(fang)(fang)式(shi)(shi)，將各負(fu)荷(he)段的測(ce)試試驗(yan)(yan)集中在(zai)一(yi)定時(shi)間內完成，保證(zheng)機(ji)組(zu)(zu)(zu)燃(ran)燒煤(mei)(mei)種和催(cui)化(hua)劑(ji)等條(tiao)件(jian)不發生(sheng)明顯變化(hua)，保證(zheng)機(ji)組(zu)(zu)(zu)負(fu)荷(he)穩定。同(tong)時(shi)，各負(fu)荷(he)段試驗(yan)(yan)期間不進行燃(ran)燒調整和風量調整。試驗(yan)(yan)主要測(ce)定5臺機(ji)組(zu)(zu)(zu)A、B側(ce)在(zai)不同(tong)負(fu)荷(he)條(tiao)件(jian)下SCR反應(ying)器進出口(kou)NOx、進出口(kou)溫(wen)度、進出口(kou)氧含(han)量、NH3/NOx摩爾比、氨(an)逃逸濃度、脫硝效(xiao)率以(yi)及SO2/SO3轉化(hua)率。

采樣點(dian)布置(zhi)采用煙道(dao)斷面網格法(fa)，進出(chu)(chu)口(kou)(kou)NOx、進出(chu)(chu)口(kou)(kou)溫度(du)、進出(chu)(chu)口(kou)(kou)氧(yang)含量(liang)，入口(kou)(kou)SO2以(yi)及氨逃逸濃(nong)度(du)等采用便攜式的(de)儀(yi)器設備進行(xing)(xing)測定(ding)(ding)，每組測定(ding)(ding)10個平行(xing)(xing)樣，每次(ci)測定(ding)(ding)3min；SO3按照標準《石(shi)灰石(shi)-石(shi)膏濕法(fa)煙氣脫硫裝置(zhi)性能驗收試驗規范：DL/T998—2016》中的(de)方(fang)法(fa)拼裝儀(yi)器進行(xing)(xing)測定(ding)(ding)，每組測定(ding)(ding)3個平行(xing)(xing)樣，每次(ci)測定(ding)(ding)30min。用Excel2003將NOx、SO2以(yi)及SO3濃(nong)度(du)折算(suan)到(dao)標準狀態、干(gan)基、6%O2時的(de)濃(nong)度(du)，同時對所有數(shu)據進行(xing)(xing)平均值(zhi)計算(suan)。

1.2試驗設備儀器

試(shi)驗分(fen)析(xi)的(de)設備(bei)儀(yi)器包括便攜(xie)式大流量(liang)低濃度(du)煙(yan)塵(chen)自動測試(shi)儀(yi)（3012HD）、芬蘭GASMT公(gong)(gong)(gong)司(si)的(de)便攜(xie)式紅外多阻氣(qi)體(ti)分(fen)析(xi)儀(yi)（GASMETDX-4000）、德(de)國testo公(gong)(gong)(gong)司(si)的(de)煙(yan)氣(qi)分(fen)析(xi)儀(yi)（testO350）、德(de)國testo公(gong)(gong)(gong)司(si)的(de)單點煙(yan)氣(qi)溫度(du)測量(liang)儀(yi)（testo925）、德(de)國M&C公(gong)(gong)(gong)司(si)的(de)順磁氧量(liang)分(fen)析(xi)儀(yi)（PMA10）、加拿大Unisearch公(gong)(gong)(gong)司(si)的(de)便攜(xie)式氨逃(tao)逸濃度(du)分(fen)析(xi)儀(yi)以及(ji)《石灰石-石膏濕法(fa)煙(yan)氣(qi)脫硫裝(zhuang)置性能驗收試(shi)驗規(gui)范：DL/T998—2016》中(zhong)的(de)SO3采樣設備(bei)等。

2結果與分析

2.1 氧含量與機組負荷的關系

不同負(fu)荷條(tiao)件下(xia)的氧含量(liang)變化見圖1。5臺機組SCR入口(kou)(kou)、出口(kou)(kou)氧含量(liang)均隨負(fu)荷的降低而(er)增加。

圖1氧(yang)含(han)量與機組負荷的關(guan)系

對(dui)于入口(kou)氧(yang)含量，負荷(he)為(wei)(wei)50%時，最(zui)(zui)(zui)大(da)值和(he)最(zui)(zui)(zui)小(xiao)值分(fen)(fen)別為(wei)(wei)5.9%和(he)3.4%；負荷(he)為(wei)(wei)75%時最(zui)(zui)(zui)大(da)值和(he)最(zui)(zui)(zui)小(xiao)值分(fen)(fen)別為(wei)(wei)5.8%和(he)2.5%；負荷(he)為(wei)(wei)100%時最(zui)(zui)(zui)大(da)值和(he)最(zui)(zui)(zui)小(xiao)值分(fen)(fen)別為(wei)(wei)3.1%和(he)1.1%。50%負荷(he)的入口(kou)氧(yang)含量平均(jun)是75%負荷(he)的1.4倍(bei)，是100%負荷(he)的2.1倍(bei)。

對于出口氧含量(liang)，負荷(he)(he)為(wei)(wei)(wei)50%時(shi)，最大值(zhi)和(he)最小(xiao)(xiao)值(zhi)分別為(wei)(wei)(wei)6.3%和(he)5.0%；負荷(he)(he)為(wei)(wei)(wei)75%時(shi)最大值(zhi)和(he)最小(xiao)(xiao)值(zhi)分別為(wei)(wei)(wei)6.1%和(he)3.2%；負荷(he)(he)為(wei)(wei)(wei)100%時(shi)最大值(zhi)和(he)最小(xiao)(xiao)值(zhi)分別為(wei)(wei)(wei)3.3%和(he)1.9%。50%負荷(he)(he)的出口氧含量(liang)平(ping)均(jun)是75%負荷(he)(he)的1.4倍，是100%負荷(he)(he)的2.1倍。

氧含(han)量隨著(zhu)(zhu)負(fu)(fu)荷(he)的(de)(de)降(jiang)低而升(sheng)高。當負(fu)(fu)荷(he)較高時(shi)，爐膛溫(wen)度(du)較高，爐膛內著(zhu)(zhu)火(huo)條件、煤粉與(yu)空(kong)氣(qi)混(hun)合條件較好，燃(ran)(ran)燒(shao)穩定，最佳(jia)過(guo)量空(kong)氣(qi)系數較低。而當鍋爐低負(fu)(fu)荷(he)運(yun)行時(shi)，鍋爐燃(ran)(ran)燒(shao)所需的(de)(de)燃(ran)(ran)料(liao)減(jian)少(shao)，爐膛內火(huo)球(qiu)較小(xiao)，鍋爐燃(ran)(ran)燒(shao)范圍減(jian)少(shao)，鍋爐爐膛溫(wen)度(du)降(jiang)低，燃(ran)(ran)燒(shao)效率降(jiang)低，這時(shi)需要加入更多的(de)(de)空(kong)氣(qi)來維持燃(ran)(ran)燒(shao)中心的(de)(de)穩定，最佳(jia)過(guo)量空(kong)氣(qi)系數較高。因此(ci)，高負(fu)(fu)荷(he)時(shi)的(de)(de)最佳(jia)氧含(han)量要低于低負(fu)(fu)荷(he)時(shi)的(de)(de)最佳(jia)氧含(han)量。

2.2 溫度與機組負荷的關系

不同負荷(he)條件下溫度的變化見(jian)圖2a、2b。5臺機組(zu)SCR入口，出口煙氣溫度均隨(sui)負荷(he)的降低(di)而降低(di)。

圖(tu)2a入口溫(wen)度與(yu)負荷的關系(xi)

圖(tu)2b出口溫度與機組負荷的關系

對于入(ru)口溫(wen)度，負(fu)(fu)荷為50%時，最(zui)(zui)(zui)大值(zhi)(zhi)和最(zui)(zui)(zui)小(xiao)值(zhi)(zhi)分別(bie)為340和278℃；負(fu)(fu)荷為75%時，最(zui)(zui)(zui)大值(zhi)(zhi)和最(zui)(zui)(zui)小(xiao)值(zhi)(zhi)分別(bie)為356和287℃；負(fu)(fu)荷為100%，時最(zui)(zui)(zui)大值(zhi)(zhi)和最(zui)(zui)(zui)小(xiao)值(zhi)(zhi)分別(bie)為370和313℃。100%負(fu)(fu)荷的入(ru)口溫(wen)度平均比75%負(fu)(fu)荷高6.0%，比50%負(fu)(fu)荷平均高10.7%。

對于出口溫(wen)度，負荷(he)(he)(he)為(wei)50%時(shi)，最(zui)(zui)(zui)大值(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)最(zui)(zui)(zui)小值(zhi)(zhi)(zhi)分(fen)(fen)別為(wei)337和(he)(he)275℃；負荷(he)(he)(he)為(wei)75%時(shi)最(zui)(zui)(zui)大值(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)最(zui)(zui)(zui)小值(zhi)(zhi)(zhi)分(fen)(fen)別為(wei)354和(he)(he)283℃；負荷(he)(he)(he)為(wei)100%時(shi)，最(zui)(zui)(zui)大值(zhi)(zhi)(zhi)和(he)(he)最(zui)(zui)(zui)小值(zhi)(zhi)(zhi)分(fen)(fen)別為(wei)367和(he)(he)309℃。100%負荷(he)(he)(he)的出口溫(wen)度平均比(bi)75%負荷(he)(he)(he)高6.1%，比(bi)50%負荷(he)(he)(he)平均高10.9%。

煙(yan)氣(qi)溫(wen)度隨負(fu)荷的(de)(de)(de)(de)降(jiang)低而降(jiang)低。當鍋爐(lu)(lu)進行負(fu)荷調整(zheng)時(shi)，燃(ran)(ran)料消(xiao)(xiao)耗(hao)量(liang)(liang)發生(sheng)變(bian)(bian)化(hua)，鍋爐(lu)(lu)內的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度場也會隨之發生(sheng)改變(bian)(bian)，爐(lu)(lu)內溫(wen)度場的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)也必將會導致爐(lu)(lu)內輻射(she)換熱量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)改變(bian)(bian)。但是，燃(ran)(ran)料消(xiao)(xiao)耗(hao)量(liang)(liang)引起的(de)(de)(de)(de)熱量(liang)(liang)變(bian)(bian)化(hua)要大于爐(lu)(lu)內輻射(she)換熱量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)化(hua)，所(suo)以煙(yan)氣(qi)溫(wen)度變(bian)(bian)化(hua)主要由燃(ran)(ran)料消(xiao)(xiao)耗(hao)量(liang)(liang)來決定。當負(fu)荷降(jiang)低時(shi)，燃(ran)(ran)料消(xiao)(xiao)耗(hao)量(liang)(liang)減少，煙(yan)氣(qi)溫(wen)度降(jiang)低。

2.3 NOx質量濃度與機組負荷的關系

不同負(fu)(fu)荷條件下NOx質量濃度變化(hua)見圖(tu)3。5臺機組SCR入口(kou)、出(chu)口(kou)的NOx質量濃度隨負(fu)(fu)荷的降低整體呈現出(chu)升高的趨勢。

對于入口(kou)(kou)(kou)NOx質(zhi)量濃度(du)(du)，負荷(he)(he)為(wei)(wei)50%時，入口(kou)(kou)(kou)NOx質(zhi)量濃度(du)(du)最(zui)大值和(he)(he)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)值分(fen)別為(wei)(wei)423和(he)(he)285mg/m3；負荷(he)(he)為(wei)(wei)75%時，入口(kou)(kou)(kou)NOx質(zhi)量濃度(du)(du)最(zui)大值和(he)(he)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)值分(fen)別為(wei)(wei)372和(he)(he)231mg/m3；負荷(he)(he)為(wei)(wei)100%時，入口(kou)(kou)(kou)NOx質(zhi)量濃度(du)(du)最(zui)大值和(he)(he)最(zui)小(xiao)(xiao)(xiao)值分(fen)別為(wei)(wei)358和(he)(he)246mg/m3。50%負荷(he)(he)的入口(kou)(kou)(kou)NOx質(zhi)量濃度(du)(du)平均比(bi)75%負荷(he)(he)的高(gao)14.4%，比(bi)100%負荷(he)(he)高(gao)15.5%。

圖(tu)3NOx質量濃度與機組(zu)負荷(he)的關(guan)系

對于(yu)出(chu)口NOx質量濃(nong)度(du)(du)，負(fu)荷(he)(he)為(wei)50%時，出(chu)口NOx質量濃(nong)度(du)(du)最大值和最小值分別為(wei)67和48mg/m3；負(fu)荷(he)(he)為(wei)75%時，出(chu)口NOx質量濃(nong)度(du)(du)最大值和最小值分別為(wei)54和40mg/m3；負(fu)荷(he)(he)為(wei)100%時，出(chu)口NOx質量濃(nong)度(du)(du)最大值和最小值分別為(wei)53和37mg/m3。50%負(fu)荷(he)(he)的出(chu)口NOx質量濃(nong)度(du)(du)平均(jun)比(bi)75%負(fu)荷(he)(he)高17.1%，比(bi)100%負(fu)荷(he)(he)高24.2%。

負(fu)荷(he)(he)降(jiang)低時，鍋爐(lu)尾(wei)部(bu)煙道(dao)之后SCR反應器(qi)前的(de)(de)(de)(de)(de)NOx質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)度(du)(du)整體呈現了(le)升高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)趨(qu)勢。根據(ju)NOx生(sheng)(sheng)成(cheng)機(ji)理，燃(ran)(ran)料型(xing)NOx占總生(sheng)(sheng)成(cheng)NOx的(de)(de)(de)(de)(de)70～80%左右(you)，熱力(li)型(xing)NOx占總生(sheng)(sheng)成(cheng)NOx的(de)(de)(de)(de)(de)15～25%。爐(lu)膛(tang)氧(yang)含(han)(han)量(liang)(liang)和溫度(du)(du)對(dui)(dui)燃(ran)(ran)料型(xing)與熱力(li)型(xing)NOx的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)成(cheng)都(dou)有(you)(you)(you)影響，其中氧(yang)含(han)(han)量(liang)(liang)對(dui)(dui)燃(ran)(ran)料型(xing)NOx生(sheng)(sheng)成(cheng)有(you)(you)(you)更加(jia)顯著的(de)(de)(de)(de)(de)影響，而溫度(du)(du)對(dui)(dui)熱力(li)型(xing)NOx生(sheng)(sheng)成(cheng)有(you)(you)(you)更明顯的(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用[10]。隨著負(fu)荷(he)(he)的(de)(de)(de)(de)(de)降(jiang)低，氧(yang)含(han)(han)量(liang)(liang)升高(gao)，空(kong)氣過剩(sheng)系(xi)數增大，鍋爐(lu)內燃(ran)(ran)燒(shao)區域出現氧(yang)過量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)情況(kuang)，會促進(jin)燃(ran)(ran)料型(xing)和熱力(li)型(xing)NOx的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)成(cheng)；負(fu)荷(he)(he)降(jiang)低，溫度(du)(du)也會降(jiang)低，而溫度(du)(du)降(jiang)低主(zhu)要對(dui)(dui)熱力(li)型(xing)NOx的(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)成(cheng)有(you)(you)(you)一定的(de)(de)(de)(de)(de)抑制作(zuo)用，但(dan)是熱力(li)型(xing)NOx所(suo)(suo)占比例較少，所(suo)(suo)以在負(fu)荷(he)(he)降(jiang)低時總體表(biao)現為NOx質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)濃(nong)度(du)(du)升高(gao)。

2.4 NH3/NOx摩爾比、氨逃逸濃度以及脫硝效率與機組負荷的關系

不同負荷條件下NH3/NOx摩爾比、氨逃逸濃度以及脫硝效率變化見圖4～6。5臺機組脫硝效率和NH3/NOx摩爾比整(zheng)體呈現出隨著負荷的降低(di)(di)而降低(di)(di)的趨勢；氨逃逸濃度均在2.28mg/m3以下，達到了設計(ji)要(yao)求。

圖4NH3/NOx摩爾(er)比與(yu)機組負荷的(de)關系

圖5氨(an)逃逸濃度與(yu)機組(zu)負荷(he)的關系

對(dui)于NH3/NOx摩(mo)(mo)爾(er)比，負(fu)荷(he)為(wei)(wei)50%時(shi)，最(zui)大(da)值和最(zui)小(xiao)值分別(bie)(bie)為(wei)(wei)0.864和0.818；負(fu)荷(he)為(wei)(wei)75%時(shi)最(zui)大(da)值和最(zui)小(xiao)值分別(bie)(bie)為(wei)(wei)0.878和0.826；負(fu)荷(he)為(wei)(wei)100%時(shi)最(zui)大(da)值和最(zui)小(xiao)值分別(bie)(bie)為(wei)(wei)0.893和0.831。100%負(fu)荷(he)的NH3/NOx摩(mo)(mo)爾(er)比平均比75%負(fu)荷(he)高(gao)1.0%，比50%負(fu)荷(he)高(gao)1.6%。

圖6脫硝效率與機組(zu)負荷的關系

對于(yu)氨(an)逃逸濃(nong)度，負(fu)荷(he)為(wei)50%時(shi)，最大(da)(da)值(zhi)(zhi)(zhi)和(he)最小值(zhi)(zhi)(zhi)分(fen)別(bie)為(wei)1.45和(he)0.73mg/m3；負(fu)荷(he)為(wei)75%時(shi)，最大(da)(da)值(zhi)(zhi)(zhi)和(he)最小值(zhi)(zhi)(zhi)分(fen)別(bie)為(wei)1.56和(he)0.61mg/m3；負(fu)荷(he)為(wei)100%時(shi)，最大(da)(da)值(zhi)(zhi)(zhi)和(he)最小值(zhi)(zhi)(zhi)分(fen)別(bie)為(wei)1.56和(he)0.61mg/m3。100%負(fu)荷(he)的氨(an)逃逸濃(nong)度平均比75%負(fu)荷(he)低(di)2.0%，比50%負(fu)荷(he)高1.1%。

對于脫(tuo)硝(xiao)效率，負(fu)荷(he)(he)為50%時(shi)，最(zui)大(da)值(zhi)和(he)(he)最(zui)小(xiao)值(zhi)分別為85.6%和(he)(he)80.7%；負(fu)荷(he)(he)為75%時(shi)，最(zui)大(da)值(zhi)和(he)(he)最(zui)小(xiao)值(zhi)分別為86.6%和(he)(he)81.2%；負(fu)荷(he)(he)為100%時(shi)，最(zui)大(da)值(zhi)和(he)(he)最(zui)小(xiao)值(zhi)分別為88.2%和(he)(he)82.4%。100%負(fu)荷(he)(he)的脫(tuo)硝(xiao)效率平均比75%負(fu)荷(he)(he)高1.1%，比50%負(fu)荷(he)(he)高1.5%。

SCR反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)一般布置在(zai)省煤器(qi)(qi)與(yu)(yu)空預器(qi)(qi)之間，SCR反(fan)(fan)應(ying)器(qi)(qi)中最重(zhong)要(yao)的(de)(de)部分(fen)是催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)，催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)主(zhu)要(yao)包括載體(ti)(ti)、活性(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)以及助催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)。影響脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)的(de)(de)因素主(zhu)要(yao)包括溫(wen)度(du)(du)(du)(du)、煙氣流速與(yu)(yu)停留(liu)(liu)時間、NH3/NOx摩(mo)爾(er)比(bi)(bi)及氨逃(tao)逸(yi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)等。溫(wen)度(du)(du)(du)(du)對脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)的(de)(de)影響主(zhu)要(yao)表現在(zai)當溫(wen)度(du)(du)(du)(du)低(di)(di)于催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)最適宜的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)(du)(du)，脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)還原(yuan)劑(ji)(ji)會(hui)發(fa)生很(hen)多副(fu)反(fan)(fan)應(ying)，減少(shao)對NOx還原(yuan)作用，溫(wen)度(du)(du)(du)(du)太高催(cui)(cui)化(hua)劑(ji)(ji)活性(xing)(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)會(hui)形成(cheng)(cheng)(cheng)多聚態晶體(ti)(ti)，多聚態晶體(ti)(ti)比(bi)(bi)表面積較(jiao)(jiao)小，減少(shao)了與(yu)(yu)NOx的(de)(de)接(jie)觸面積，催(cui)(cui)化(hua)能力降(jiang)(jiang)低(di)(di)；對于煙氣流速與(yu)(yu)停留(liu)(liu)時間，煙氣流速低(di)(di)停留(liu)(liu)時間長，NOx與(yu)(yu)還原(yuan)劑(ji)(ji)反(fan)(fan)應(ying)更充分(fen)，脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)越高，反(fan)(fan)之則脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)降(jiang)(jiang)低(di)(di)；NH3/NOx摩(mo)爾(er)比(bi)(bi)和氨逃(tao)逸(yi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)對脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)的(de)(de)作用體(ti)(ti)現在(zai)未(wei)達(da)到最大(da)(da)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)之前，NH3/NOx摩(mo)爾(er)比(bi)(bi)越大(da)(da)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)越高，氨逃(tao)逸(yi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)低(di)(di)，當達(da)到最大(da)(da)脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)之后(hou)，NH3/NOx摩(mo)爾(er)比(bi)(bi)增(zeng)加(jia)，脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)變化(hua)不大(da)(da)，而氨逃(tao)逸(yi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)會(hui)顯著性(xing)(xing)增(zeng)加(jia)，因此需要(yao)根(gen)據氨逃(tao)逸(yi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)確(que)定最佳NH3/NOx摩(mo)爾(er)比(bi)(bi)。試(shi)驗結果表明在(zai)保證NH3/NOx摩(mo)爾(er)比(bi)(bi)和氨逃(tao)逸(yi)濃(nong)度(du)(du)(du)(du)較(jiao)(jiao)佳的(de)(de)情(qing)況(kuang)下，負荷由(you)100%降(jiang)(jiang)到50%，溫(wen)度(du)(du)(du)(du)降(jiang)(jiang)低(di)(di)，脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)降(jiang)(jiang)低(di)(di)，出口NOx質量濃(nong)度(du)(du)(du)(du)增(zeng)加(jia)。煙氣流速的(de)(de)降(jiang)(jiang)低(di)(di)，停留(liu)(liu)時間的(de)(de)增(zeng)加(jia)，并沒(mei)有使脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)升(sheng)高，表明在(zai)負荷調整過程中，溫(wen)度(du)(du)(du)(du)對脫(tuo)(tuo)(tuo)硝(xiao)(xiao)(xiao)(xiao)效(xiao)(xiao)率(lv)(lv)影響較(jiao)(jiao)大(da)(da)。

2.5 SO2/SO3轉(zhuan)化率與機組負(fu)荷的關系(xi)

不同負荷條件下SO2/SO3轉(zhuan)化率見圖7。

圖7SO2/SO3轉化率與機(ji)組負(fu)荷(he)的關系(xi)

此次試(shi)驗進行了50%和100%兩(liang)個負(fu)(fu)荷(he)(he)段3臺機組SO2/SO3轉化率(lv)的測(ce)定(ding)。測(ce)試(shi)結果(guo)顯示，100%負(fu)(fu)荷(he)(he)的SO2/SO3轉化率(lv)均大(da)于50%負(fu)(fu)荷(he)(he)。負(fu)(fu)荷(he)(he)為(wei)50%時，最(zui)大(da)值和最(zui)小值分別為(wei)0.59%和0.41%；負(fu)(fu)荷(he)(he)為(wei)100%時，最(zui)大(da)值和最(zui)小值分別為(wei)0.63%和0.50%；100%負(fu)(fu)荷(he)(he)比50%負(fu)(fu)荷(he)(he)SO2/SO3轉化率(lv)平(ping)均高出12.9%。

SO3與(yu)煙(yan)氣中NH3反應(ying)生成(cheng)(cheng)的(de)NH4HSO4和(NH4)2SO4會對(dui)下游的(de)設備造成(cheng)(cheng)腐蝕、堵塞以及(ji)磨(mo)損(sun)，影響(xiang)了機組的(de)安全穩定運行。同時(shi)，硫酸霧氣溶膠還是有(you)色煙(yan)羽(yu)的(de)主要(yao)成(cheng)(cheng)因，因此合(he)理有(you)效控制SO2/SO3轉(zhuan)化(hua)率非(fei)常重要(yao)。影響(xiang)SO2/SO3轉(zhuan)化(hua)率的(de)因素主要(yao)包括煙(yan)氣溫(wen)(wen)度以及(ji)催(cui)化(hua)劑中V2O5的(de)含量(liang)。溫(wen)(wen)度越高(gao)，SO2/SO3轉(zhuan)化(hua)率越大(da)，溫(wen)(wen)度越低，SO2/SO3轉(zhuan)化(hua)率越小；SO2/SO3轉(zhuan)化(hua)率與(yu)催(cui)化(hua)劑V2O5含量(liang)呈線性(xing)關系，V2O5含量(liang)越大(da)SO2/SO3轉(zhuan)化(hua)率越高(gao)。試驗結果表明，在負荷降低時(shi)，溫(wen)(wen)度降低，V2O5含量(liang)不(bu)變，SO2/SO3轉(zhuan)化(hua)率降低。

3結論

1）機組(zu)進行(xing)負(fu)(fu)(fu)荷調整時(shi)，氧(yang)(yang)含量以(yi)及(ji)NOx質量濃度(du)變化(hua)(hua)與負(fu)(fu)(fu)荷變化(hua)(hua)負(fu)(fu)(fu)相關，溫(wen)度(du)、脫硝(xiao)效率(lv)以(yi)及(ji)SO2/SO3轉化(hua)(hua)率(lv)則與負(fu)(fu)(fu)荷變化(hua)(hua)正相關。當負(fu)(fu)(fu)荷的降(jiang)低(di)，氧(yang)(yang)含量以(yi)及(ji)NOx質量濃度(du)升高，溫(wen)度(du)、脫硝(xiao)效率(lv)以(yi)及(ji)SO2/SO3轉化(hua)(hua)率(lv)降(jiang)低(di)。

2）機(ji)組進行負荷調整時，氧(yang)含(han)量和溫(wen)度的(de)變(bian)化都會對NOx的(de)生成(cheng)產生影響，同溫(wen)度相比(bi)，氧(yang)含(han)量變(bian)化對NOx生成(cheng)量的(de)影響更大(da)。

3）影(ying)響催化(hua)(hua)劑(ji)活(huo)性的主要因素是溫(wen)度(du)，同(tong)時(shi)催化(hua)(hua)劑(ji)又(you)是控制SCR技(ji)術脫硝(xiao)效(xiao)率(lv)(lv)以(yi)及(ji)SO2/SO3轉化(hua)(hua)率(lv)(lv)的重要因素。進行負荷調(diao)整時(shi)，溫(wen)度(du)的變化(hua)(hua)影(ying)響催化(hua)(hua)劑(ji)的活(huo)性，催化(hua)(hua)劑(ji)影(ying)響脫硝(xiao)效(xiao)率(lv)(lv)以(yi)及(ji)SO2/SO3轉化(hua)(hua)率(lv)(lv)。因此(ci)，溫(wen)度(du)對(dui)于脫硝(xiao)效(xiao)率(lv)(lv)以(yi)及(ji)SO2/SO3轉化(hua)(hua)率(lv)(lv)有較(jiao)為顯著的影(ying)響。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章