發(fā)布時(shí)間：2020-11-04 22:37

　　 氮氧化物是大氣污染物的主要來(lái)源之一,可引發(fā)一系列環(huán)境問(wèn)題,隨著國(guó)家各項(xiàng)環(huán)保政策的出臺(tái),作為氧化物的排放大戶,火電行業(yè)尤其是煤電企業(yè)逐漸對(duì)火電機(jī)組實(shí)施低氮燃燒和煙氣氮氧化物脫除改造。在煙氣氮氧化物脫除技術(shù)中,SCR(選擇性催化還原)技術(shù)因其脫硝效率高、技術(shù)成熟、適用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),成為火電機(jī)組普遍采用的脫硝技術(shù)方案。在國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、火力發(fā)電為可再生能源發(fā)電“讓路”的背景下,煤電機(jī)組參與深度調(diào)峰已成為趨勢(shì),而600MW機(jī)組作為目前我國(guó)煤電主力機(jī)組,也會(huì)逐漸參與到電力輔助服務(wù)市場(chǎng)中,在低負(fù)荷工況下運(yùn)行。但是,部分鍋爐在低負(fù)荷下的SCR工作煙溫將不能維持,特別是當(dāng)負(fù)荷降低至40%時(shí),SCR煙氣溫度降至280℃以下,脫硝系統(tǒng)不得不退出運(yùn)行,而此時(shí),鍋爐NOx產(chǎn)生濃度比額定負(fù)荷下還要高�；痣姍C(jī)組為實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷運(yùn)行范圍內(nèi),包括深度調(diào)峰負(fù)荷條件下滿足NOx排放限值要求,有必要在機(jī)組低負(fù)荷條件下,通過(guò)提高SCR入口處煙氣溫度,提高SCR系統(tǒng)的負(fù)荷適應(yīng)性。通過(guò)對(duì)比各種寬負(fù)荷脫硝改造方案,本文選取改造周期短、投資小、適用性強(qiáng)且煙溫提升幅度高的煙道旁路方案作為研究對(duì)象�？紤]到數(shù)值計(jì)算在工程設(shè)計(jì)及改造中的模擬實(shí)裝效果,節(jié)省性與可行性,但此類工程改造方案的參考資料中又鮮見(jiàn)相關(guān)數(shù)值計(jì)算案例報(bào)道的實(shí)際,因此,結(jié)合某600MW機(jī)組在40%負(fù)荷下機(jī)組實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù),采用數(shù)值計(jì)算的方法對(duì)煙道旁路方案中的高溫?zé)煔獬槿∥恢�、煙氣抽取比例、旁路煙道尺寸及高低溫�(zé)煔饣旌辖嵌鹊认嚓P(guān)結(jié)構(gòu)尺寸、速度場(chǎng)、溫度場(chǎng)進(jìn)行模擬計(jì)算,并將篩選出的最優(yōu)方案在機(jī)組實(shí)施實(shí)裝改造,通過(guò)對(duì)比數(shù)值計(jì)算與現(xiàn)場(chǎng)改造效果得出以下主要結(jié)論:(1)高溫?zé)煔獬槿∥恢眠x取在煙溫較高的低溫過(guò)熱器入口,可在對(duì)主煙道煙氣流動(dòng)影響較小的前提下,達(dá)到預(yù)期效果。在低過(guò)入口抽取高溫?zé)煔獾谋壤秊?0%時(shí),煙氣混合后三層脫硝催化劑表面煙氣溫度分別為324.12℃、324.12℃和324.10℃,平均溫度均大于320℃,符合脫硝催化劑對(duì)煙氣溫度的要求,保證機(jī)組在低負(fù)荷下的脫硝安全性。(2)確定旁路煙道截面尺寸為7000mmX 1200mm。為減小煙氣混合對(duì)催化劑表面煙氣速度分布均勻性的影響,煙氣混合點(diǎn)布置在水平煙道漸擴(kuò)段導(dǎo)流板前,旁路煙道截面長(zhǎng)度與水平煙道深度保持一致為1200mm,根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及旁路煙氣流量,計(jì)算得到截面寬度為7000mm。(3)高溫?zé)煔馊肷浣嵌葹?0°時(shí),高低溫?zé)煔饣旌铣潭容^好,此時(shí)三層催化劑表面速度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)分別為9.7%、4.2%、2.1%,催化劑表面煙氣速度分布均勻性滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。同時(shí)三層催化劑表面壓力場(chǎng)分布均勻,總體壓力損失為150Pa,滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。(4)機(jī)組改造后,旁路煙道投入運(yùn)行時(shí),SCR脫硝系統(tǒng)內(nèi)溫度場(chǎng)與速度場(chǎng)分布與數(shù)值計(jì)算模擬結(jié)果符合程度較好,運(yùn)行效果達(dá)到預(yù)期。機(jī)組進(jìn)行旁路煙道改造后,在40%BMCR負(fù)荷下,實(shí)測(cè)SCR脫硝系統(tǒng)內(nèi)煙氣平均溫度為325.9℃,首層催化劑表面煙氣速度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差系數(shù)為10.8%,與模擬結(jié)果基本吻合,保證了機(jī)組在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí),脫硝系統(tǒng)的正常工作�？傊�,利用本模擬計(jì)算提供的方案與數(shù)據(jù),指導(dǎo)進(jìn)行工程實(shí)際改造后,機(jī)組運(yùn)行效果良好,脫硝系統(tǒng)工作正常。
【學(xué)位單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X773
【部分圖文】：

工作持續(xù)推進(jìn)，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能進(jìn)一步釋放，２０１８年我國(guó)火電設(shè)備平均利用小時(shí)數(shù)實(shí)??現(xiàn)小幅增長(zhǎng)，但是對(duì)比近１０年數(shù)據(jù)，近年來(lái)火電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)仍然處于低位，??２０１６年己經(jīng)下降到１９６４年以來(lái)的最低值，利用小時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)如圖１－２所示。同時(shí)??以風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電為代表的清潔能源發(fā)電更加健康發(fā)展，風(fēng)電與太陽(yáng)能發(fā)電裝??機(jī)量逐年上升，風(fēng)電利用率為９２．８％，光伏利用率達(dá)９７．０％［２］，棄風(fēng)棄光率穩(wěn)定??在低位，清潔能源消納形勢(shì)向好，近年風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)情況如圖１－３所示。??５５００?５３０５?Ｉ?宏??５０３１?ｆＡ?４９８２?５０２０?Ｕ?：?：?Ｕ４??＾?５０００?？？?＾?Ｚ?Ｊ?＾?４７７８?ｔ?．．６４?斤??４５００?多，—Ｔ１?＾?＾．３．?Ｐ??３５００?Ｈ?ＨＩ?彡彡，ｄＨｌ??２５。°０?睛綱?Ｎ?ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｍ??２０００?＾?Ｖ，?＾７，＾％?／ｙ?Ｊ＝?＾?Ｉ?ｉ?Ｅ??＾?＾?＾?＾?＾?＾?２０１４?年?２０１５?年?２０１６?年?２０１７年?２０１８年??＃?＃?＃?＃＂?＃＇?＃?＃?＃?＃?ｙ?風(fēng)電?：：光電??圖１－２近十年我國(guó)火電利用小時(shí)數(shù)變化圖?圖１－３近五年我國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)量??清潔能源發(fā)電的持續(xù)快速發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)火電尤其是煤電產(chǎn)生了較大的沖擊。為??促進(jìn)清潔能源消納，降低棄風(fēng)、棄光率，逐步提升清潔能源在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的??占比

工作持續(xù)推進(jìn)，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能進(jìn)一步釋放，２０１８年我國(guó)火電設(shè)備平均利用小時(shí)數(shù)實(shí)??現(xiàn)小幅增長(zhǎng)，但是對(duì)比近１０年數(shù)據(jù)，近年來(lái)火電設(shè)備利用小時(shí)數(shù)仍然處于低位，??２０１６年己經(jīng)下降到１９６４年以來(lái)的最低值，利用小時(shí)數(shù)數(shù)據(jù)如圖１－２所示。同時(shí)??以風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電為代表的清潔能源發(fā)電更加健康發(fā)展，風(fēng)電與太陽(yáng)能發(fā)電裝??機(jī)量逐年上升，風(fēng)電利用率為９２．８％，光伏利用率達(dá)９７．０％［２］，棄風(fēng)棄光率穩(wěn)定??在低位，清潔能源消納形勢(shì)向好，近年風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)情況如圖１－３所示。??５５００?５３０５?Ｉ?宏??５０３１?ｆＡ?４９８２?５０２０?Ｕ?：?：?Ｕ４??＾?５０００?？？?＾?Ｚ?Ｊ?＾?４７７８?ｔ?．．６４?斤??４５００?多，—Ｔ１?＾?＾．３．?Ｐ??３５００?Ｈ?ＨＩ?彡彡，ｄＨｌ??２５。°０?睛綱?Ｎ?ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｍ??２０００?＾?Ｖ，?＾７，＾％?／ｙ?Ｊ＝?＾?Ｉ?ｉ?Ｅ??＾?＾?＾?＾?＾?＾?２０１４?年?２０１５?年?２０１６?年?２０１７年?２０１８年??＃?＃?＃?＃＂?＃＇?＃?＃?＃?＃?ｙ?風(fēng)電?：：光電??圖１－２近十年我國(guó)火電利用小時(shí)數(shù)變化圖?圖１－３近五年我國(guó)風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電裝機(jī)量??清潔能源發(fā)電的持續(xù)快速發(fā)展對(duì)傳統(tǒng)火電尤其是煤電產(chǎn)生了較大的沖擊。為??促進(jìn)清潔能源消納，降低棄風(fēng)、棄光率，逐步提升清潔能源在我國(guó)能源結(jié)構(gòu)中的??占比

??圖１－４煙氣調(diào)溫旁路布置方案（工程圖）?圖１－５尾部煙氣旁路布置示意圖??該方案具有投資成本相對(duì)較低、施工周期短、ＳＣＲ入口煙溫提升可達(dá)２０－４０°Ｃ??等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)煙道旁路方案適用性較強(qiáng)，大部分燃煤機(jī)組在尾部煙道及ＳＣＲ脫??硝裝置之間存在足夠的改造空間［２２，２５］。??（２）
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本文編號(hào)：2870706