循环流化床锅炉SNCR氨水脱硝工艺研究及控制优化

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作   者：

欧阳连燚; 

作者机构：

福建省福能龙安热电有限公司; 

关键词：

流体力学;  烟气脱硝;  调整控制优化;  流场模拟;  SNCR; 

期刊名称：

化学工程与装备

i s s n：

1003-0735

年卷期：

2024 年 001 期

页   码：

133-137

摘   要：

影响循环流化床锅炉SNCR脱硝最为关键的因素有停留时间、温度和混合均匀性,因循环流化床锅炉在旋风分离器的温度基本在800~950℃之间;进入旋风分离器后的烟气停留时间为2.5~4.0s,因此温度和停留时间比较稳定,但分离器进、出口烟道结构比较复杂,氨水喷入区域流速达25~30m/s,要使SNCR氨气能与烟气混合均匀难度较大,它与负荷工况、煤质、流体压力、纯度及喷枪射程、雾化角有关,因此混合均匀度是SNCR脱硝效果的最主要因素.为了掌握分离器进口烟道、旋风分离器、中心筒、尾部烟道等区域的氨浓度分布情况,通过计算流体力学(CFD)数值模拟技术,采用标准k-g模型,比对以原有氨水脱硝工艺及氨气脱硝工艺各区域氨浓度分布状况.计算过程中,为防止壁面非线性发散,采用低松弛迭代的变松弛系数法.该文利用建立的模型进行了流场模拟,根据氨浓度标准偏差百分量计算公式,计算出分离器进口烟道、旋风分离器、中心筒、尾部烟道等区域的氨浓度,对流场速度均匀性进行了评价.经过多次流场数值模拟,结果显示,采用原有SNCR氨水脱硝,烟道入口区域氨浓度标准偏差为8.5%时,尾部烟道区域氨浓度标准偏差为3.75%;同样工况下,采用SNCR氨气脱硝工艺时,烟道入口区域氨浓度标准偏差为8.1%时,尾部烟道区域氨浓度标准偏差降为0.59%.分析认为,将氨水进行加热提纯后变为氨气,通过"一"字型枪头喷枪喷入型式脱硝比原有氨水通过双流体喷枪喷入混合度更好,氨浓度偏差减小.现场采用氨气脱硝试验时,还发现氨气的压力、浓度、纯度均直接影响NO质量浓度分布和逃逸氨质量浓度.通过调整控制优化试验、掌握最优氨气压力,从而降低运行中的氨水耗量.采取上述措施,有利于电厂改善SCR脱硝装置运行效果和提高脱硝运行的经济性.