在工業(yè)生產(chǎn)中都會(huì)產(chǎn)生一些污染物，有氣體污染，水污染等。氮氧化合物是一種氣體污染物，也是導(dǎo)致溫室效應(yīng)的元兇。本文是一篇高工論文發(fā)表范文，主要論述了600MW火電機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)能耗特性研究。

　　摘 要： SCR是一種選擇性催化還原技術(shù)，在大型火電機(jī)組中被廣泛的應(yīng)用，文章分析了SCR脫硝系統(tǒng)在600MW火電機(jī)組中的應(yīng)用，通過分析SCR脫硝系統(tǒng)中的主要設(shè)備的能耗特性，從而建立主要設(shè)備的能耗模型，并計(jì)算出600MW火電機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)的能耗，來提高600MW火電機(jī)的能耗水平。

　　關(guān)鍵詞：600MW火電機(jī)組,SCR脫硝系統(tǒng),能耗模型

　　氮氧化合物是一種污染物，嚴(yán)重危害著人們的身體和周圍的環(huán)境，它能夠誘發(fā)光化學(xué)煙霧，導(dǎo)致溫室效應(yīng)[1]。目前，氮氧化合物的主要排放源是火電廠，所以，為了降低火電廠中氮氧化合物的排放量，研究600MW火電機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)能耗特性就顯得尤為重要。

　　一、機(jī)組概況和SCR脫硝系統(tǒng)的簡單介紹

　　1.機(jī)組概況

　　600MW火電機(jī)組主要為鍋爐廠制造，型式為單爐膛、燃燒方式為四周燃燒、結(jié)構(gòu)為全鋼懸吊π型。主要參數(shù)如下表所示(表一)：

　　目前，被普遍使用的脫硝技術(shù)就是SCR，SCR的主要原理是在煙氣中噴射氨氣，待煙氣與氨氣混合在一起之后，利用催化劑進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，從而將氨氣化合物變?yōu)闊o害的氨氣和水。下面是SCR工藝的化學(xué)反應(yīng)過程(圖一)：

　　2.SCR系統(tǒng)簡介

　　SCR系統(tǒng)按布置方式可以分為三種，分別是低塵區(qū)、高塵區(qū)和尾區(qū)，省煤器和空氣預(yù)熱器之間屬于高塵區(qū)，高塵區(qū)的溫度非常高，大約是350℃左右，一般情況下，高塵區(qū)都是設(shè)置電廠的最佳位置，由于高塵區(qū)的溫度較高，所以煙氣不需要進(jìn)行加熱就可進(jìn)行催化反應(yīng)，具有良好的經(jīng)濟(jì)性[2]。下面是脫銷系統(tǒng)的簡易流程圖(圖二)：

　　二、SCR脫硝系統(tǒng)中主要設(shè)備的能耗特性

　　SCR脫硝系統(tǒng)中的主要設(shè)備有SCR反應(yīng)器、稀釋風(fēng)機(jī)、卸料壓縮機(jī)、廢水泵等，SCR脫硝系統(tǒng)中主要設(shè)備的能耗特性可以分為兩部分：首先是脫銷設(shè)備引起的系統(tǒng)能耗的變化，在脫銷設(shè)備系統(tǒng)能耗的變化過程中，主要考慮三點(diǎn)，一點(diǎn)是SCR反應(yīng)器，另一種是煙道引起的阻力，最后一點(diǎn)脫硝設(shè)備對(duì)尾部排煙溫度的影響[3]。其次是脫硝設(shè)備引起的附加能耗，脫硝系統(tǒng)中最主要的就是電耗和熱耗，引起電耗的主要設(shè)備是稀釋風(fēng)機(jī)和卸料壓縮機(jī)，引起熱耗的主要設(shè)備是液氨蒸發(fā)器和蒸汽吹灰器。

　　脫硝系統(tǒng)能夠增加煙氣系統(tǒng)的阻力，并影響著機(jī)組負(fù)荷和煙氣流量等參數(shù)，所以，當(dāng)煙氣系統(tǒng)阻力增加時(shí)，引風(fēng)機(jī)的電能也隨之增加。在SCR脫硝系統(tǒng)中，屬于間斷使用設(shè)備的是卸料壓縮機(jī)和廢水泵，一般情況下，卸料壓縮機(jī)的開啟次數(shù)為2次/月，廢水泵的開啟時(shí)段為液氨稀釋槽吸收大量液氨時(shí)，所以，在SCR脫硝系統(tǒng)中，耗電量最大的兩種設(shè)備就是稀釋風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)。

　　三、SCR脫硝系統(tǒng)中主要設(shè)備的能耗模型

　　1.稀釋風(fēng)機(jī)能耗模型

　　其中，N指的是稀釋風(fēng)機(jī)軸功率，單位是KW， Vair代表的是稀釋風(fēng)機(jī)的入口流量，單位為m3/h，P代表的是稀釋風(fēng)機(jī)全壓，單位為pa， η代表的是稀釋風(fēng)機(jī)效率[4]。

　　2.引風(fēng)機(jī)能耗模型

　　引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)模型的建立，需要計(jì)算三個(gè)參數(shù)，分別是：引風(fēng)機(jī)的功率、引風(fēng)機(jī)的效率以及引風(fēng)機(jī)增加的功率。

　　2.1引風(fēng)機(jī)功率

　　2.2引風(fēng)機(jī)效率

　　引風(fēng)機(jī)一般可以分為兩種，一種是動(dòng)葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)，另一種是靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)。引風(fēng)機(jī)的性能曲線圖是由多條曲線組合而成的，每一條曲線包含著很多的參數(shù)，例如全壓、效率、體積流量等參數(shù)，當(dāng)引風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，引風(fēng)機(jī)的曲線就會(huì)隨不同流量的變化是而組成曲線簇，下面是靜葉可調(diào)軸流式風(fēng)機(jī)的擬合計(jì)算，擬合計(jì)算需要選取一系列的數(shù)據(jù)點(diǎn)，具體數(shù)據(jù)點(diǎn)如下表所示(表二)：

　　3.卸料壓縮機(jī)能耗模型

　　卸料壓縮機(jī)能耗模型的建立需要計(jì)算卸料壓縮機(jī)一年的消耗量，具體公式如下：

　　W=Pe*1*2*12=24Pe，其中，W指的是卸料壓縮機(jī)一年的消耗量，單位為kW;Pe指的是卸料壓縮的功率，單位為kW。

　　4.蒸汽附加煤耗模型

　　燃煤電廠一般通過改造機(jī)組來加裝SCR脫硝系統(tǒng)，而SCR脫硝系統(tǒng)中使用的蒸汽來源于蒸汽母管，影響了機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，為了改變機(jī)組的熱經(jīng)濟(jì)性，就需要計(jì)算蒸汽的附加煤耗。另外，蒸汽附加模型的建立還需要借助加熱器，加熱器按照結(jié)構(gòu)形式可以分為兩種，一種是表面式加熱器，另一種是混合式加熱器，下面是兩種加熱器的示意圖(圖三)和(圖四)：

　　四、600MW火電機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)的能耗計(jì)算結(jié)果

　　從結(jié)果中可得知：電耗設(shè)備的脫銷耗能較大，電耗設(shè)備中最典型的耗能設(shè)備就是引風(fēng)機(jī)和稀釋風(fēng)機(jī)，液氨蒸發(fā)蒸汽所產(chǎn)生的煤耗量也是比較大的，最后的總附加煤耗數(shù)值為0.51396，這就說明脫銷系統(tǒng)總能耗附加水平可以控制在0.5―0.6 g/kWh。

　　五、600MW火電機(jī)組SCR脫銷系統(tǒng)的能量平衡

　　從圖五中可以看出，機(jī)組負(fù)荷一定時(shí)，反應(yīng)溫降時(shí)，漏風(fēng)溫降值最大，反應(yīng)溫升時(shí)，漏風(fēng)溫降值最小;當(dāng)負(fù)荷不固定時(shí)，漏風(fēng)和稀釋風(fēng)與溫度與負(fù)荷成正比，當(dāng)負(fù)荷減小時(shí)，漏風(fēng)和稀釋風(fēng)的溫度也隨之降低。另外，當(dāng)煙氣經(jīng)過SCR反應(yīng)器后，煙氣降溫就控制在2°C之下，負(fù)荷減小，煙氣的溫度也隨之降低。

　　從圖六中可以看出，安裝脫硝系統(tǒng)并不影響鍋爐排煙熱損失，排煙熱損失變化值小于0.05%。當(dāng)負(fù)荷降低時(shí)，排煙熱損失及其變化值也會(huì)減小。但是在BMCR工況下，排煙熱損失及其變化值達(dá)到最大值。

　　結(jié)束語

　　電耗設(shè)備中引風(fēng)機(jī)的煤耗量最大，文章闡述了SCR脫硝系統(tǒng)中主要設(shè)備的能耗特性以及設(shè)備能耗模型的建立：稀釋風(fēng)機(jī)能耗模型的建立、引風(fēng)機(jī)能耗模型的建立、卸料壓縮機(jī)能耗模型的建立以及蒸汽附加煤耗模型的建立，并對(duì)600MW火電機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)的能耗計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了簡單的分析，從而降低引風(fēng)機(jī)的電耗，提高600MW火電機(jī)的能耗水平。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]左松偉.大型火電機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)能耗特性研究[D].華北電力大學(xué)，2012.

　　[2]王瑜.SCR法煙氣脫硝系統(tǒng)在660MW火電機(jī)組中的應(yīng)用[D].華北電力大學(xué)，2013.

　　[3]裴煜坤.SCR煙氣脫硝系統(tǒng)噴氨混合裝置優(yōu)化研究[D].浙江大學(xué)，2013.

　　高工論文發(fā)表期刊推薦《污染防治技術(shù)》創(chuàng)刊于1988年，由江蘇省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)和鎮(zhèn)江市環(huán)保局主辦，獲國內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)和國際刊號(hào)。2001年鎮(zhèn)江市環(huán)保局根據(jù)科技部有關(guān)規(guī)定不再參與主辦工作，由江蘇環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)獨(dú)家主辦。是江蘇省環(huán)保科技重點(diǎn)刊物，創(chuàng)刊十六年來，以其濃厚的科技內(nèi)涵和專業(yè)特色，受到廣大環(huán)保科技人士的歡迎和好評(píng)。