淺議燃煤機(jī)組低負(fù)荷脫硝改造方案

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:根據(jù)國(guó)家環(huán)保部的最新要求，燃煤發(fā)電機(jī)組大氣污染物在達(dá)到超低排放的同時(shí)，應(yīng)滿足全負(fù)荷脫硝投運(yùn)的要求。論述了目前實(shí)施的低負(fù)荷脫硝改造的主要措施，指出了工程改造時(shí)應(yīng)注意的問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：脫硝裝置；省煤器；0號(hào)高加

根據(jù)最新環(huán)保要求，機(jī)組低負(fù)荷情況下不允許脫硝退出運(yùn)行。脫硝催化劑的運(yùn)行溫度偏離310℃～420℃時(shí)，脫硝會(huì)停止噴氨，以免對(duì)催化劑壽命造成影響。目前，由于機(jī)組調(diào)峰頻繁，低負(fù)荷時(shí)省煤器出口煙溫低于310℃時(shí)，脫硝系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)退出運(yùn)行。為避免脫硝退出，滿足排放標(biāo)準(zhǔn)，須對(duì)機(jī)組進(jìn)行低負(fù)荷脫硝裝置投運(yùn)改造。目前國(guó)內(nèi)多個(gè)機(jī)組均存在該問(wèn)題，且全負(fù)荷脫硝技術(shù)的研究及應(yīng)用也即將大面積鋪開(kāi)。

1背景

目前典型的600MW超臨界機(jī)組，鍋爐一般為超臨界變壓直流、前后墻對(duì)沖燃燒（或四角切圓燃燒方式）、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣煤粉爐。排煙溫度約為120℃～130℃（修正后），鍋爐效率一般在為93％左右，最低不投油穩(wěn)燃負(fù)荷為35%BMCR（鍋爐最大連續(xù)運(yùn)行工況）。

煙氣脫硝系統(tǒng)一般采用選擇性催化還原(SCR)法，雙煙道雙反應(yīng)器無(wú)脫硝旁路布置方式，脫硝還原劑采用尿素（尿素?zé)峤夥ǎ檫_(dá)到GB50223-2011火力發(fā)電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)關(guān)于大氣污染物關(guān)于NOx排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，在鍋爐最大工況(BMCR)、燃用設(shè)計(jì)煤種、處理100%煙氣量的條件下，脫硝效率一般不小于80％。

SCR裝置按“2+1”層布置，年利用時(shí)間按6500h考慮，投運(yùn)時(shí)間按8000h考慮，裝置可用率不小于98%。

2技術(shù)路線

鍋爐內(nèi)脫硝裝置前端布置有省煤器、再熱器等受熱面。減少這些受熱面吸收的熱量，則可提高脫硝裝置入口的煙氣溫度。通過(guò)對(duì)鍋爐整個(gè)換熱系統(tǒng)的研究分析，要降低受熱面吸收的熱量，最簡(jiǎn)單的辦法是減少受熱面面積，或減少參與換熱的物質(zhì)流量。

為解決低負(fù)荷時(shí)脫硝系統(tǒng)運(yùn)行，必須提高機(jī)組低負(fù)荷工況下脫硝裝置入口的煙氣溫度，一般有以下幾種技術(shù)方案。

2.1加裝省煤器煙氣旁路

加裝省煤器煙道旁路，在省煤器或再熱器等合適的位置引出一路煙道，接在脫硝SCR裝置的入口。在旁路煙道上增加調(diào)節(jié)擋板，在低負(fù)荷時(shí)，打開(kāi)旁路煙氣擋板，一部分未參與換熱的煙氣直接經(jīng)煙氣旁路進(jìn)入SCR裝置進(jìn)口進(jìn)行混溫，提高省煤器出口的煙氣溫度，使脫硝裝置能正常投入使用。

旁路煙氣的抽取位置要根據(jù)機(jī)組實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)確定，一般情況下，抽取位置越靠近爐膛，旁路煙氣溫度越高，對(duì)脫硝裝置入口煙溫的調(diào)節(jié)能力也就越強(qiáng)，調(diào)節(jié)最為靈敏。同時(shí)，該部分煙氣的熱量由于未經(jīng)換熱直接排出，影響鍋爐爐內(nèi)受熱面換熱，會(huì)對(duì)機(jī)組熱效率稍微有所影響。

因此，應(yīng)經(jīng)過(guò)熱力計(jì)算來(lái)確定最佳旁路煙氣抽取位置，降低對(duì)機(jī)組熱經(jīng)濟(jì)性的影響。

另外，應(yīng)綜合考慮設(shè)備實(shí)際來(lái)確定旁路煙氣的抽取位置。由于現(xiàn)有機(jī)組大多為改造工程，從節(jié)約工程量的角度，一般優(yōu)先推薦旁路煙氣直接從鍋爐后部抽出，此時(shí)一定要注意鍋爐最后一排鋼架的斜撐，確保是否有管道的空間。如果該方案有一定的困難，可從鍋爐側(cè)部考慮開(kāi)孔，但由于鍋爐尾部省煤器等受熱面在鍋爐側(cè)部一般布置有蒸汽吹灰器，鍋爐鋼架內(nèi)設(shè)置有吹灰器平臺(tái)，采取該方案時(shí)應(yīng)注意鍋爐的通行及檢修平臺(tái)的改造。

目前，電廠對(duì)旁路煙道是否加裝關(guān)斷門(mén)有一定的爭(zhēng)議。工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)反映，當(dāng)關(guān)斷門(mén)關(guān)閉時(shí)，靜止的煙氣中含塵量較高，粉塵會(huì)沉積在關(guān)斷門(mén)周邊，經(jīng)常出現(xiàn)低負(fù)荷關(guān)斷門(mén)打不開(kāi)的情況，影響機(jī)組正常投運(yùn)。

如果不加裝關(guān)斷門(mén)，在機(jī)組正常負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，小部分高溫?zé)煔鈺?huì)經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)門(mén)直接進(jìn)入脫硝裝置，由于該部分煙氣的熱量未經(jīng)利用，會(huì)稍微影響鍋爐效率。采用煙氣旁路改造方案的電廠國(guó)內(nèi)相對(duì)較多，且已有多個(gè)投運(yùn)業(yè)績(jī)。

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