SCR运行分析、总结 本文关键词:运行,分析,SCR
SCR运行分析、总结 本文简介:SCR运行总结SCR是目前最成熟的烟气脱硝技术,它是一种炉后脱硝方法,最早由日本于20世纪60~70年代后期完成商业运行,是利用还原剂(NH3,尿素)在金属催化剂作用下,选择性地与NOx反应生成N2和H2O,而不是被O2氧化,故称为“选择性“。世界上流行的SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法SCR2
SCR运行分析、总结 本文内容:
SCR运行总结
SCR
是目前最成熟的烟气脱硝技术,它是一种炉后脱硝方法,最早由日本于20
世纪
60~70
年代后期完成商业运行,是利用还原剂(NH3,尿素)在金属催化剂作用下,选择性地与
NOx
反应生成
N2
和H2O,而不是被
O2
氧化,故称为“选择性“。世界上流行的
SCR工艺主要分为氨法SCR和尿素法
SCR
2种。此
2种方法都是利用氨对NOx的还原功能,在催化剂的作用下将
NOx
(主要是NO)还原为对大气没有多少影响的
N2和水,还原剂为
NH3,我公司选用的是氨法SCR。
应用于烟气脱硝中的SCR催化剂可分为高温催化剂(345℃~590℃)、中温催化剂(260℃~380℃)和低温催化剂(80℃~300℃),
不同的催化剂适宜的反应温度不同。受限于工艺流程、SCR安装位置及排烟温度,我公司采用的是低温催化剂。如果反应温度偏低,催化剂的活性会降低,导致脱硝效率下降,且如果催化剂持续在低温下运行会使催化剂发生永久性损坏。如果反应温度过高,NH3容易被氧化,NOx生成量增加,还会引起催化剂材料的相变,使催化剂的活性退化。在我公司的生产线上,容易发生入口烟温低的现象(尤其是乙炔吹灰后),基本不用考虑烟温高引起催化剂活性退化问题(我公司省煤器出口烟温基本在198℃-225℃之间)。SCR厂家要求SCR入口最低烟温160℃以上。为了提高进入SCR之前的烟气温度,我公司的SCR之前设置一个SGH(蒸汽加热烟气换热器),蒸汽来自于汽机一抽。当SCR加热蒸汽压力1.05MPa时锅炉间的冷凝罐安全阀容易漏气较大,此时蒸汽压力如果波动容易引起安全阀动作,建议蒸汽压力控制在1.0MPa左右,控制半干法反应塔出口温度155-160℃,一般情况下可以满足SCR入口烟气温度大于167℃。
当吹灰后,尤其是乙炔吹灰后,排烟温度下降较多,此时容易发生:反应塔出口温度155℃以下,SCR加热器蒸汽侧调门已全开,SCR入口烟温还是较难保证167℃。相对来说1号
2号炉在吹灰后多数情况下SCR入口烟温仍然能在167℃以上,但3
4号炉会降到165℃左右,即使SCR蒸汽加热器已全开,且给水三通开到30%,3
4号炉scr入口烟温勉强达到167℃。实际试验观察中发现,当SCR入口烟温173℃以上时,脱硝效率明显要高于SCR入口烟温165-167℃时的的脱硝效率。限制于目前SCR-SGH加热蒸汽系统,很难将SCR入口烟温稳定在173℃或更高温度,建议对SCR-SGH加热蒸汽系统进行改造,提高蒸汽参数。
对SCR工况影响比较大的因素除了烟气温度外,还有烟气中的SO2含量、粉尘含量。SCR厂家对这两者的最低要求分别是50mg/Nm3、10mg/Nm3。
进入SCR的SO2含量高,容易引起硫铵中毒,降低SCR催化剂活性,影响脱硝效率。SCR厂家要求控制进入SCR前的烟气含SO2含量在50mg/Nm3以下,运行初期各SCR入口烟气SO2含量基本控制在50mg/Nm3以下,现阶段基本控制在20mg/Nm3以下。烟气进入SCR之前的SO2含量,只能通过半干法和干法来调整,平时干法投入时间较少,主要是通过半干法来控制SCR入口的烟气SO2含量。运行中要确保雾化器工作正常(对雾化器做定期冲洗,震动大于5mm/s及时联系检修更换雾化器),石灰浆制备系统工作正常,每日对比石灰浆化验浓度和DCS上的浓度设定值进行及时调整。雾化器高速旋转,石灰浆以小液滴的形式飞向反应塔四周同时被烟气加热汽化、干燥并和烟气中的酸性气体发生化学反应。石灰浆液体状态时和酸性气体反应效果较好,汽化、干燥后反应效果较差。石灰浆液滴在被干燥之前,液滴直径越小,总的表面积越大,与烟气中的酸性气体反应效果越好,现阶段我们把雾化器转速从8500r/min提升到9000r/min来使石灰浆液滴直径进一步减小从而起到加强去酸性气体效果。(当雾化器转速达到12000r/min,再提速对液滴的直径变化可以忽略不计,且转速太高雾化器也无法承受,条件允许的话可以提速到9200r/min或9500r/min观察效果)。
燃烧工况对烟气中的SO2含量影响也很大。工业垃圾燃烧时产生的酸性气体要远高于生活垃圾,公司从源头上把好关,另外,吊机值班员若发现有垃圾车卸料时有明显的工业垃圾(常见的有:长条塑料带、长条布料、塑料及橡胶的切割边角料)需及时汇报部门、公司。另外,司炉在燃烧调整时要杜绝短时间内进行大幅度调整,避免爆燃、欠氧燃烧,引起酸性气体含量突然增加。
粉尘对SCR的脱硝效率也有明显影响。SCR内催化剂模块类似于蜂窝状,如果烟气中的粉尘多,容易覆盖在催化剂表面,阻挡了NOX和催化剂的接触,减弱了SCR的还原反应,降低了脱硝效率。在我公司的四条生产线上,粉尘均控制的较好,均满足了厂家要求的小于5mg/Nm3,在此不做详述。
所以我们在平时运行中结合现场生产工况及厂家的要求,主要控制SCR入口的烟气温度大于167℃,
SO2小于20mg/Nm3,粉尘小于5mg/Nm3,保证SCR能正常、长期有效运行。
我厂4套SCR目前均在线运行,3#、4#SCR较1#、2#线早运行一段时间。刚投运初期,4套SCR脱销效率都很高,随着投运时间的增长,各SCR的脱硝效率都呈现逐步下降趋势。统计2018年各SCR的脱硝效率如下。(每个月取八个时间点,计算出这八个点的SCR脱硝效率,去掉最高点和最低点,其余六个时间点的脱硝效率取平均值作为该月平均脱硝效率)
1月
2月
3月
4月
5月
1#SCR
73.3%
73.4%
64.7%
59.48%
51.85%
2#SCR
70.4%
65.4%
56.72%
48.78%
40.67%
3#SCR
59.3%
44.13%
47.3%
40.36%
27.28%
4#SCR
59.23%
58.34%
48.73%
39.2%
24.51%
从上述表格和柱状图中可以很直观的看出各台SCR刚投运初期的脱硝效率都可以达到70%以上,其中1#、2#SCR的脱硝效率每个月的平均递减幅度分别为5.36%、7.43%;3#、4#SCR脱硝效率每个月的平均递减幅度分别为7.88%、8.68%。这和实际运行中各炉烟囱出口NOX的变化趋势基本吻合。5月份3#、4#炉烟囱出口NOX较难控制,明显有升高趋势,尤其是4#炉烟囱出口NOX折算值基本上在50mg/Nm3左右波动。1#、2#炉烟囱出口NOX基本能控制在40mg/Nm3。根据3#、4#SCR脱硝效率的递减趋势,可以预估1#SCR将在3-4个月后(8月底-9月底)降到30%以下;2#SCR将在2-3个月后(7月底-8月底)降到30%以下;届时1#、2#炉烟囱出口NOX将很难控制在50mh/Nm3以下。对此,SCR再生已工作已迫在眉睫,若不能及时进行SCR催化剂再生,将影响整个生产线。同时,我们运行人员按照上述文中方案尽可能的进行优化调整,延长SCR的使用周期。
总结人:生产运行部A值值长
孙军华
日
期:2018年5月20日