燃煤电厂提高SCR脱硝装置投运率的措施

燃煤电厂提高SCR脱硝装置投运率的措施

王宏民

152326199705054574，山东 寿光 262700

摘要：燃煤电厂的SCR脱硝装置是一种利用选择性催化还原技术，将烟气中的氮氧化物（NOx）还原为氮气和水的装置，是目前最有效的脱硝技术之一。SCR脱硝装置的投运率是指该装置在实际运行中的开机时间占总时间的比例，反映了该装置的可靠性和稳定性。提高SCR脱硝装置的投运率，不仅可以降低燃煤电厂的NOx排放量，保护环境，还可以节约运行成本，提高经济效益。本文中笔者阐述了燃煤电厂提高SCR脱硝装置投运率的关键意义，并提出燃煤电厂提高SCR脱硝装置投运率的具体策略，为相关人员提供参考。

关键词：燃煤电厂；SCR脱硝装置投运率；措施

引言

燃煤电厂是我国电力供应的主要来源之一，但也是大气污染的重要排放源。为了减少燃煤电厂对环境的影响，我国已经在大部分燃煤电厂安装了SCR脱硝装置，用于降低氮氧化物的排放。SCR脱硝装置的投运率是指该装置在实际运行中能够有效脱除氮氧化物的比例，直接影响着燃煤电厂的环保效果和经济效益。本文对此展开探讨，分析如何合理有效的提高SCR脱硝装置投运率。

1 燃煤电厂提高SCR脱硝装置投运率的关键意义

1.1 提高SCR脱硝装置投运率有利于保障国家和地方的环境质量

氮氧化物是一种主要的大气污染物，它不仅会导致酸雨、光化学烟雾等环境问题，还会对人体健康造成危害。根据《中国大气污染防治行动计划》，我国要求到2020年，全国二氧化硫和氮氧化物排放量比2015年分别下降15%和18%。因此，提高SCR脱硝装置投运率是实现这一目标的重要手段之一。例如，广东省在2018年实施了“双控”行动计划，要求全省所有燃煤电厂的SCR脱硝装置投运率达到95%以上，以保证全省空气质量达标。据统计，该行动计划实施后，广东省燃煤电厂的氮氧化物排放量比2017年下降了20.6%，有效改善了区域环境质量。

1.2 提高SCR脱硝装置投运率有利于降低燃煤电厂的运行成本和节约资源

SCR脱硝装置的主要原料是尿素或氨水，它们在与氮氧化物反应后会生成无害的水和氮气。如果SCR脱硝装置投运率低，就意味着原料的利用率低，造成浪费和增加成本。同时，SCR脱硝装置还需要消耗一定的电力和水资源，如果投运率低，也会导致能源效率低下。因此，提高SCR脱硝装置投运率可以节约原料、电力和水资源，降低燃煤电厂的运行成本。例如，山西省在2019年开展了“清洁能源”专项行动，要求全省所有燃煤电厂的SCR脱硝装置投运率达到90%以上，并对低效、高耗、高排放的电厂进行整改或淘汰。据统计，该行动计划实施后，山西省燃煤电厂的尿素消耗量比2018年下降了17.8%，节约了约2.6亿元的成本[1]。

1.3 提高SCR脱硝装置投运率有利于提升燃煤电厂的社会形象和竞争力

随着社会对环境保护的意识和要求的提高，燃煤电厂作为大气污染的重要排放源，面临着越来越大的压力和挑战。如果燃煤电厂能够有效运行SCR脱硝装置，降低氮氧化物的排放，就可以展示其对环境保护的责任和担当，提升其社会形象和信誉。同时，提高SCR脱硝装置投运率也可以增加燃煤电厂的竞争力，因为它可以降低运行成本，提高效率，增加利润。例如，浙江省在2020年实施了“清洁能源”示范项目，要求全省所有燃煤电厂的SCR脱硝装置投运率达到98%以上，并对优秀的电厂给予奖励和支持。据统计，该项目实施后，浙江省燃煤电厂的氮氧化物排放量比2019年下降了25.4%，同时也提高了电厂的经济效益和市场份额。

2 燃煤电厂提高SCR脱硝装置投运率的具体策略

2.1 优化SCR脱硝装置的设计和选型

SCR脱硝装置的设计和选型是影响其投运率的重要因素。在设计和选型时，应考虑以下几个方面：

根据燃煤电厂的实际情况，选择合适的SCR脱硝装置类型，如高温型、低温型、宽温型等，以适应不同的烟气温度和负荷变化。

根据燃煤电厂的NOx排放标准和要求，选择合适的SCR脱硝装置规模和参数，如催化剂层数、催化剂面积、催化剂活性、氨水喷射量等，以保证满足脱硝效率和安全性。

根据燃煤电厂的运行特点和条件，选择合适的SCR脱硝装置布局和位置，如垂直布置、水平布置、单元布置等，以减少管道长度和阻力损失，提高流量分布均匀性。

根据燃煤电厂的维护管理能力和水平，选择合适的SCR脱硝装置结构和材料，如钢板结构、钢筋混凝土结构、耐高温材料、耐腐蚀材料等，以增强设备强度和耐久性[2]。

举例说明：

某600MW机组燃煤电厂，在设计SCR脱硝装置时，根据其NOx排放标准为50mg/m3（6%O2），选择了低温型SCR脱硝装置，催化剂层数为4层，催化剂面积为12000m2，催化剂活性为80%，氨水喷射量为1.5%。该电厂采用了水平布置的单元式结构，设备位于空预器后侧，距离锅炉出口约30m。设备结构采用了钢板结构，并使用了耐高温和耐腐蚀的材料。该SCR脱硝装置的设计和选型符合该电厂的实际情况和要求，能够有效地提高其投运率。

2.2 加强SCR脱硝装置的运行控制和调节

SCR脱硝装置的运行控制和调节是影响其投运率的关键因素。在运行控制和调节时，应注意以下几个方面：

根据燃煤电厂的负荷变化和烟气温度变化，及时调节SCR脱硝装置的开关和运行模式，如全开、半开、分段开等，以保证设备的安全运行和脱硝效果。

根据燃煤电厂的NOx排放量和氨逃逸量，实时监测和控制SCR脱硝装置的氨水喷射量和喷射位置，如喷射比、喷射角度、喷射距离等，以保证氨水与烟气的充分混合和反应。

根据燃煤电厂的催化剂性能和寿命，定期检测和评估SCR脱硝装置的催化剂活性和污染程度，如活性测试、压降测试、灰分析等，以保证催化剂的有效利用和更换时机[3]。

根据燃煤电厂的运行环境和条件，定期清洗和维护SCR脱硝装置的各个部件，如催化剂层、氨水喷射系统、空气预热器、除尘器等，以保证设备的清洁和完好。

举例说明：

某300MW机组燃煤电厂，在运行SCR脱硝装置时，根据其负荷变化和烟气温度变化，采用了自动控制系统，实现了设备的分段开启和关闭。该电厂根据其NOx排放量和氨逃逸量，采用了在线监测仪器，实现了氨水喷射量和位置的精确控制。该电厂根据其催化剂性能和寿命，采用了专业检测设备，实现了催化剂活性和污染程度的定期评估。该电厂根据其运行环境和条件，采用了高效清洗设备，实现了设备各部件的定期清洗和维护。该SCR脱硝装置的运行控制和调节符合该电厂的运行特点和条件，能够有效地提高其投运率。

3 结束语

综上所述，提高SCR脱硝装置投运率对于燃煤电厂具有关键的意义，它不仅有利于保障国家和地方的环境质量，降低燃煤电厂的运行成本和节约资源，还有利于提升燃煤电厂的社会形象和竞争力。因此，建议燃煤电厂加强对SCR脱硝装置的管理和维护，优化其运行参数和控制策略，提高其投运率和效率，为我国的环境保护和能源发展作出贡献。

参考文献：

[1]孙晖.燃煤电厂SCR脱硝塔烟气流场的数值模拟与优化[C]//中国环境科学学会环境工程分会.中国环境科学学会2022年科学技术年会--环境工程技术创新与应用分会场论文集（四）.中国环境科学学会2022年科学技术年会--环境工程技术创新与应用分会场论文集（四）,2022:503-509.

[2]王树辉,高阳,吴峰等.燃煤电厂SCR脱硝出口分区同步测量系统研究与应用[J].应用能源技术,2022(06):26-29.

[3]郑成强,李小龙,李军状等.燃煤电厂逃逸氨迁移转化特性研究进展[J].化工进展,2022,41(02):964-973.