大型燃煤机组SCR装置超低排放改造流场优化

郑 妍，姚 宣，王冬生，陈训强，李晓金

(北京国电龙源环保工程有限公司 北京市火电厂烟气净化工程技术研究中心，北京 100039)

0 引 言

近年来，国家对煤电行业全面落实“节约、清洁、安全”的能源战略方针，燃煤机组污染物排放标准不断提高。2015年7月环境能源局、发改委和环保部联合发文，要求燃煤电厂全面实施超低排放，即在6%基准氧含量条件下，NOx排放质量浓度低于50 mg/Nm3，这意味着脱硝设备要达到接近或超过90%的脱硝效率，对SCR脱硝系统长期可靠运行带来极大挑战。

经验表明SCR装置的脱硝效率通常不高于85%[1-4]。在同等催化剂条件下，脱硝装置为达到更高脱除效率，对还原剂/烟气均匀混合程度的要求呈指数型上升[5-6]。提升还原剂与烟气的混合质量、提高脱硝系统对来流工况的抗干扰性是实现SCR稳定超低排放的两大核心要素[7]。因此亟需开发适用于脱硝超低排放的喷氨混合装置，结合烟道内整流构件设计，提升烟气流场的均匀性和适应性。目前国内在役实现“超低排放”的燃煤机组普遍出现性能不稳定、氨逃逸超标等问题[8-10]，根本原因在于烟道截面大，而还原剂喷射量相比烟气量极小，很难实现充分混合，使得反应器内部分区域氨供应不足，而部分区域氨过量，导致整体效率和氨逃逸不达标，造成空预器压差过高、堵塞等问题。对于负荷频繁波动的调峰机组，氨的喷射无法适应烟气来流变化，上述问题会更加突出[11-12]。

目前还原剂喷射装置有2种技术：① 喷氨格栅：汤元强等[13]在SCR工艺性能研究过程中采用喷氨格栅的方式，实现氨气和烟气的均匀掺混，喷嘴口径小、数目多，高温高尘条件下易发生飞灰堵塞，不具备调整来流均匀性的能力。……