为加快先进适用生态环境保护技术/装备推广应用，全面推进东北区域环保产业高质量发展，黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古四省区环境保护产业协会开展了生态环境保护实用技术/装备征集工作。筛选出的技术/装备将陆续在微信公众号发布，提升企业的知名度和市场竞争力。

01  技术名称

燃煤电厂SCR脱硝系统喷氨优化技术

02  技术依托单位

华电电力科学研究院有限公司东北分公司

03  技术水平

国内领先

04  工艺及原理

本技术在不同负荷工况下，通过现场实际测量手段，对SCR（选择性催化还原反应）脱硝系统反应器进出口处烟气流速、NOx、O2、NH3、温度、压力等烟气参数进行测量，详细掌握反应器进出口各烟气参数分布特性；利用仿真技术建立典型SCR数值模型，绘制反应器进出口烟气流速、NOx浓度分布特性图；结合烟道、反应器结构、导流板布置情况，分析不同工况下反应器入口流速场、浓度场以及调整前、后出口监测截面上NOx、NH3浓度分布，分析进出口烟气流速、NOx浓度分布特性的合理性；选取机组最常用负荷工况作为“优先调整负荷”工况，掌握SCR脱硝装置烟气流速、NOx浓度、NH3/NOx摩尔比及其他烟气参数分布特性后，以反应器入口烟气流速、NOx浓度分布特性为依据，制定消除反应器出口NH3浓度、NOx浓度分布峰谷值为目标的粗略调整策略。粗略调整后，以反应器出口NH3浓度、NOx浓度分布特性为依据，制定降低反应器出口NOx浓度相对偏差、氨逃逸浓度为目标的精细调整策略；在“优先调整负荷”工况下优化调整喷氨格栅至反应器出口NOx浓度相对标准偏差、氨逃逸量等指标最优后，进行SCR脱硝系统性能评估测试，同时在机组100%、75%、最低稳燃负荷下进行优化调整效果的验证试验；根据喷氨优化调整及性能评估结果，绘制典型SCR脱硝系统反应器出口NOx浓度与氨逃逸量的关系曲线，提出SCR脱硝系统运行最佳出口NOx浓度及最大安全脱硝效率。

05  技术指标

（1）NOx排放浓度小于50mg/m3（标态、干基、6%O2）；

（2）SCR脱硝反应器出口NOx浓度相对标准偏差小于15%；

（3）SCR脱硝反应器出口氨逃逸小于3ppm（2.28mg/m3）。

06  创新点

本技术首次提出“最优调整负荷”概念，并选取差别负荷进行验证与适应性试验。绘制典型SCR脱硝系统出口NOx浓度与氨逃逸量的关系曲线，确定SCR脱硝系统运行最佳出口NOx浓度及最大安全脱硝效率。

创新性的将仿真技术应用于喷氨优化调整，研究结构模型与数值模型准确性与适应性等问题，研究不同类型喷氨格栅支管性能，结合SCR脱硝系统烟气参数及组分测定，分析了出口截面与喷氨支管间区域的正对应关系不规律改变时的原因，绘制典型反应器主要烟气参数分布特征图，为复杂情况下的喷氨优化提供理论依据。

基于不同阶段目标，优化选取不同参数为调整依据，制定粗略调整+精细调整相结合的策略，兼容多负荷工况，提高喷氨优化适应性。

07  推广前景

目前，我国燃煤机组基本上均已完成脱硝超低排放改造，随着时间推移，SCR脱硝系统暴露的烟气流场分布不均匀、氨逃逸高引起空预器腐蚀堵塞等问题将大幅增加，并且近年来燃煤煤质受到市场因素影响，大多数燃煤电厂常用煤种与设计煤种偏离较大，锅炉燃烧工况发生改变，导致SCR反应器入口边界条件发生变化，更加凸显了SCR脱硝系统烟气流场分布不均匀、氨逃逸高引起空预器和除尘器腐蚀、结垢堵塞等问题，直接影响SCR脱硝装置的脱硝效率以及NOx稳定达标排放，间接的影响除尘器的除尘效率和烟尘达标排放，以及对下游脱硫系统脱硫效率的影响。

本技术成熟、便捷、高效，通过SCR脱硝系统喷氨优化调整技术，快速、有效的提高技术性指标和经济性指标，提升脱硝效率同时消除局部喷氨过量的情况，减少NH3的大量逃逸，降低空预器和除尘器的腐蚀和结垢堵塞的风险，能够在保证机组运行安全性的前提下，确保NOx以及烟尘和SO2稳定达标排放，目前已应用在哈尔滨、齐齐哈尔、包头、石家庄、天津等地区8家燃煤电厂15台机组，取得了良好的效果，累计为火电企业创造经济效益达三千余万元，具有较为广阔的应用前景和发展空间。

08  典型案例