600MW機組脫硝CEMS環保系統的優化

呂巍 劉洋

（1、沈陽洛卡環保工程有限公司，遼寧 沈陽 110013）

（2、北京中科潤和工程設計研究院有限公司，北京 100041）

CEMS環保系統是連續監測大氣污染源排放情況，并將獲得的信息數據實時傳遞到相關管理部門的裝置。針對CEMS環保系統在實際的應用中，存在的倒掛現象，文章以某電廠總裝機4×600MW運行過程為例，分析了其問題的發生原因。與此同時，提出了脫硝CEMS環保系統的優化方法。

1 CEMS環保系統的存在問題原因

某電廠總裝機的容量為4×600MW，在脫硫出口NOX時，其含量要高于脫硝出口NOX含量。這就會導致CEMS環保系統在具體運行的過程中，出現NOX倒掛的現象。通過NOX平均值的計算在自檢修前，脫硝出口NOX平均值是小于脫硫出口NOX平均值含量的。而在進行自檢修的期間，脫硝需要加一層催化劑這就使得脫硫出口含量要大于脫硝的出口含量。事實證明，此過程中CEMS環保系統的倒掛現象明顯。

600MW機組在運行過程中每個側孔的NOX含量都不盡相同，其中中間測孔的NOX含量較低，兩側的測孔NOX含量較高。這一現象出現的原因是，每個側孔所對應的噴氨手動門開度與煙氣流場的運行存在問題。當側出口的CEMS取樣探頭接近中間的測孔時，其CEMS值就低。如果CEMS值較低，通過氨氮平衡計算就可以得出，系統在運行的過程中理論上所需的NH3含量要明顯大于實際的噴氨量。這就使得氨氮平衡的計算誤差范圍遠遠超過了允許的誤差值[1]。

2 脫硝CEMS環保系統的優化方法

倒掛現象的出現，是由于600MW機組在進行的自檢的過程中加入一層催化劑的緣故，這就使得噴氨的濃度和風道流場發生了一定變化。此種狀態下，CEMS環保系統的脫硝出口NOX含量不能代表當前總裝機的運行狀況。針對這一問題，首先，要明確這一電廠的實際運營情況，然后再采取相應的方案措施對其進行優化控制。這是減少NOX倒掛現象發生以及物料不平衡問題的優化方法。

2.1 優化氣態噴氨流量

優化氣態噴氨流量是指，升級氣態噴氨流量調節閥的自動控制功能。具體來說，就是將原來的被控對象脫硝效率單回路升級為，能夠根據氨氮平衡來調節噴氨流量的串級回路控制。升級后的氣態噴氨流量可以有效的縮小與實際的噴氨量差值。對氣態噴氨流量調節閥自動邏輯中的PV值選用脫硫出口的NOX值，根據自動調節的結果對氨氮平衡進行調整和分析[2]。

2.2 優化SCR裝置

對600MW機組的SCR裝置進行優化，可以實現反應器SCR入口噴氨的均勻性。此外，還可以對其實用性能進行試驗，具體來說就是對側噴氨手動門組重新定位。調整完噴氨的濃度場后，就可以使各個測點的NOX濃度矩陣計算誤差減小。其具體的調整過程為，對于摸底測試和預備測試。首先，要將實測反應器SCR各個進出口的NOX濃度，分別與在線NO/O2分析儀表的DCS顯示值進行比較，這是為設定脫硝效率試驗所做的準備工作。其次，在SCR裝置處于滿負荷狀態下調節噴氨流量，這樣就可以使脫硝的效率達到70%。而后，再測量反應器SCR進出口的NOX濃度分布和氨逃逸濃度分布。最后，就可以初步評估氨噴射分配狀況和脫硝裝置的效率。

對于噴氨的優化過程。同樣，也需要在600MW機組處于滿符合的作用下根據反應器出口的NOX濃度分布情況,對SCR系統的AIG氨噴射系統各支管的氨噴射量進行優化平衡調整。這是降低反應器出口的局部過大氨逃逸濃度,從而提高脫硝裝置的整體脫硝效率有效措施。滿負荷下的調整約需4-5個工況,在滿負荷下調平后,還需在中負荷下進行驗證微調。AIG調平后，反應器出口的NOX分布相對標準差CV值通常小于15%[3]。

對于最大脫硝效率，是在機組高、中、低三個負荷點的情況下，調整氣氨的噴射量。這一過程中，氨逃逸濃度和測試脫硝效率就會獲得各個負荷點的最大脫硝效率。至此，氨逃逸濃度和測試脫硝效率就可以為600MW機組的運行過程，提供合理控制氨噴射量的指導。其中，三個負荷點需要6-8個試驗工況，而且每個工況每臺反應器出口化學吸收法采集六個氨逃逸樣品。

2.3 優化氣態氨氣測量裝置

將現有氣態氨氣的測量機構進行優化，具體來說就是將氣態的氨氣質量流量計優化為平衡流量計。平衡流量計又名體積流量計，其可以在增加流量計前直管段的同時，還能夠滿足機組對流量測量的需求。

3 結語

綜上所述，脫硝CEMS的優化，能夠實現利用自動調節的結果對氨氮平衡進行準確的調整和分析。其中對于SCR裝置的優化，是通過初步評估氨噴射分配狀況和脫硝裝置效率的的方法，來對獲得最大脫硝效率的控制。隨著我國市場經濟發展進程的不斷加快，CEMS環保系統所監測的大氣污染源排放情況是保證其穩定發展的重要組成部分。對其進行優化是提高CEMS環保系統測量準確性的有效控制措施。

[1]王奇偉.600MW機組脫硝CEMS環保系統的優化及實踐[J].安徽電力,2013,04∶15-18.

[2]劉愛民,徐光寶,楊亞熙.600MW機組脫硝控制系統優化淺析[J].華北電力技術,2013,02∶32-35.

[3]李仁剛,邵建設,陳凱,孫娟,孫家勇,龔振華,胡浩毅.選擇性非催化還原煙氣脫硝工藝在利港電廠4×600MW機組上的應用[J].電力科技與環保,2011,01∶38-41.