SCR脱硝超低排放NOx均匀性优化及安全策略分析

摘要：为使超低排放改造后NOx排放浓度及氨逃逸量始终可控平稳，以某600MW燃煤机组超低排放改造后SCR脱硝系统为研究对象，针对SCR反应器出口与总排放口在线监测（CEMS）数据不一致的问题，进行分析与研究。通过对反应器出入口流场、NOx、NH3浓度场的测试，结合系统结构特征，分析问题出现的原因，制定优化调整方案并验证其有效性。研究结果表明，反应器入口氨氮摩尔比的不均匀性是导致反应器出口NOx浓度分布不均匀的主要原因。通过优化调整，有效改善了反应器出口NOx浓度分布的均匀性，降低了氨逃逸量，SCR反应器出口与烟囱总排放口NOx浓度CEMS监测数值基本一致。同时，根据试验得到的反应器出口NH3与NOx关系曲线，提出了NOx的最低安全控制浓度及最佳控制浓度，以便运行控制。  

结论：本文研究结果表明：在本底调查多点测量的基础上，通过有针对性地调节喷氨格栅调节阀开度，可以显著改善SCR脱硝反应器出口NOx浓度分布均匀性，使SCR反应器出口NOx浓度与同一部位CEMS示值及总排放口CEMS示值接近，相对偏差仅为5.7%~7.3%，因而可将CEMS示值作为真值用于喷氨调节。CEMS示值失真问题解决后，使燃煤机组总排放口NOx排放浓度可调可控，并可使氨逃逸量达标可控。为降低SCR脱硫装置下游设备运行风险，可将氨逃逸体积分数控制在1×10–6左右，将总排放口NOx浓度控制在40mg/m3左右。实践表明，本文给出的NOx超低排放优化调整方法效果良好。