徐　寧,王秋梅,孫　磊（華電國際鄒縣發(fā)電廠　,山東　鄒城　273522）

鄒縣電廠1000MW機(jī)組低負(fù)荷段脫硝入口煙溫控制與調(diào)整

徐寧,王秋梅,孫磊
（華電國際鄒縣發(fā)電廠,山東鄒城273522）

摘要：針對(duì)我電廠百萬千瓦機(jī)組在低負(fù)荷階段脫硝入口煙溫低導(dǎo)致脫硝退出運(yùn)行的問題進(jìn)行了原因分析，提出一些可行的調(diào)整手段，進(jìn)一步提高了脫硝系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：低負(fù)荷；脫硝；入口煙溫

0　引言

隨著現(xiàn)在環(huán)保形式越發(fā)嚴(yán)峻，鄒縣發(fā)電廠八臺(tái)機(jī)組相繼進(jìn)行脫硝技改，目前百萬千瓦機(jī)組脫硝系統(tǒng)已經(jīng)完成了環(huán)保驗(yàn)收，正式移交。但是由于機(jī)組24h內(nèi)負(fù)荷發(fā)生變化，高負(fù)荷時(shí)脫硝系統(tǒng)可穩(wěn)定運(yùn)行，當(dāng)負(fù)荷低于650MW時(shí)，脫硝系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)退出運(yùn)行，使環(huán)保參數(shù)超標(biāo)。面對(duì)嚴(yán)峻的環(huán)保壓力，保證低負(fù)荷下脫硝系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行是擺在運(yùn)行人員面前的一大難題。分析低負(fù)荷階段由于煙溫低造成的脫硝退出運(yùn)行，制定措施，保證低負(fù)荷下脫硝系統(tǒng)能夠穩(wěn)定運(yùn)行。

1　設(shè)備介紹

鄒縣發(fā)電廠1000MW機(jī)組脫硝系統(tǒng)由青島華拓科技股份有限公司設(shè)計(jì)制造，采用高灰型選擇性催化還原煙氣脫硝（SCR）工藝，采用液氨為還原劑。SCR工藝采用高灰型布置，按“2＋1”模式布置催化劑及支撐，備用層在最下層。設(shè)2臺(tái)SCR反應(yīng)器，不設(shè)反應(yīng)器旁路和省煤器旁路。初裝2層催化劑時(shí)，在鍋爐正常負(fù)荷范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)條件下SCR入口NOx濃度為400mg/Nm3，性能考核試驗(yàn)時(shí)的脫硝效率不低于80%。在催化劑質(zhì)量保證期期滿之前，脫硝效率不低于80%，且NOx排放濃度不超過100mg/Nm3。

煙氣脫硝SCR系統(tǒng)（指從鍋爐省煤器出口至空預(yù)器入口膨脹節(jié)之間與SCR系統(tǒng)接口范圍內(nèi)的部分）運(yùn)行中煙氣溫度不高于420℃的情況下長期運(yùn)行，同時(shí)催化劑應(yīng)能承受運(yùn)行溫度450℃不少于5小時(shí)的考驗(yàn)，而不產(chǎn)生任何損壞。

SCR入口煙氣設(shè)計(jì)參數(shù)如表1。

表1

SCR系統(tǒng)煙氣溫度是保證選擇催化劑良好的重要參數(shù)，催化反應(yīng)只能在一定的溫度范圍內(nèi)進(jìn)行，同時(shí)存在催化的最佳溫度，這是每種催化劑特有的性質(zhì)，因此煙氣溫度直接影響反應(yīng)的進(jìn)程；如本系統(tǒng)選擇的催化劑，可在煙溫315～420℃之間運(yùn)行，低于低限溫度或高于高限溫度運(yùn)行，催化劑就都會(huì)失活。鄒縣電廠脫硝系統(tǒng)分AB兩側(cè)，每側(cè)SCR系統(tǒng)入口設(shè)3個(gè)煙溫測(cè)點(diǎn)，單側(cè)3個(gè)測(cè)點(diǎn)中有2個(gè)在315-420℃以外，保護(hù)動(dòng)作該側(cè)脫硝自動(dòng)退出。整個(gè)系統(tǒng)投入運(yùn)行至今，催化劑入口煙溫并未發(fā)生達(dá)到過420℃以上情況，但多次發(fā)生低負(fù)荷時(shí)段入口煙溫低于315℃導(dǎo)致脫硝退出。

2　影響脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫低因素及調(diào)整

影響脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫低因素，經(jīng)過近幾年運(yùn)行情況分析，總結(jié)大致有以下幾點(diǎn)影響因素：

2.1爐內(nèi)熱負(fù)荷分布不均勻造成煙氣脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫低

爐內(nèi)熱負(fù)荷分布不均勻?qū)⒅苯釉斐蓛蓚?cè)煙溫不平衡。圖1為進(jìn)行調(diào)整前兩側(cè)煙溫變化情況。由于兩側(cè)煙溫偏差大，機(jī)組低負(fù)荷時(shí)很容易出現(xiàn)由于煙溫低的一側(cè)由于煙溫過低造成脫硝退出。

表2

機(jī)組大修通過動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)和粉管調(diào)平試驗(yàn)可有效地降低爐內(nèi)熱負(fù)荷分布不均勻性。通過調(diào)整兩側(cè)風(fēng)機(jī)出力、保證磨煤機(jī)盡量對(duì)沖燃燒、采取有針對(duì)性的吹灰等手段達(dá)到兩側(cè)汽溫、風(fēng)量、煙溫盡量保持一致，解決爐內(nèi)熱負(fù)荷分布不均的問題：

根據(jù)兩側(cè)風(fēng)量偏差，適當(dāng)調(diào)整兩側(cè)風(fēng)機(jī)出力偏差。

降低高溫側(cè)主再熱汽溫溫度，從而可降低高溫側(cè)煙氣溫度，從而減少兩側(cè)煙溫偏差。

針對(duì)性地吹灰，對(duì)煙氣溫度較高側(cè)進(jìn)行吹灰，提高受熱面吸熱量從而降低煙溫。

根據(jù)燃燒偏差調(diào)整兩側(cè)側(cè)燃風(fēng)開度和燃燼風(fēng)開度，從而改變兩側(cè)煙氣溫度。

雖然爐膛內(nèi)為對(duì)沖燃燒但由于粉管出力不均爐膛出口處仍存在殘余旋轉(zhuǎn)，通過火焰中心的調(diào)整，可以調(diào)整兩側(cè)煙氣溫度至平衡。

通過以上調(diào)整，2014年11月以來低負(fù)荷方式下，對(duì)兩側(cè)SCR入口煙溫進(jìn)行采樣統(tǒng)計(jì)，取500MW負(fù)荷時(shí)數(shù)據(jù)如表2。

對(duì)措施采取前后兩側(cè)SCR入口煙溫進(jìn)行對(duì)比得出下圖，可以看出兩側(cè)煙溫偏差不大。

從圖2可以看出，采取措施后，兩側(cè)SCR入口煙溫偏差不大，500MW負(fù)荷下，SCR入口煙溫基本穩(wěn)定在315℃以上，波動(dòng)幅度平穩(wěn)，確保了脫硝系統(tǒng)的安全投入。

2.2磨煤機(jī)運(yùn)行方式及磨煤機(jī)參數(shù)造成煙氣脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫低

調(diào)整各磨煤機(jī)參數(shù)和出力，優(yōu)化制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式可有效地提高煙氣脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫。如機(jī)組低負(fù)荷時(shí)段煙溫低可通過以下手段進(jìn)行調(diào)節(jié)。

（1）低負(fù)荷時(shí)提高上層磨煤機(jī)出力，降低下層磨煤機(jī)出力。從而提高火焰中心高度，提高煙氣脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫。

（2）降低磨煤機(jī)出口溫度，使燃燒延后可提高煙氣脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫。

（3）通過調(diào)整一次風(fēng)壓力，可改變火焰中心高度低負(fù)荷時(shí)應(yīng)盡量降低一次風(fēng)壓力，提高煙氣脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫。

（4）低負(fù)荷時(shí)提高送風(fēng)溫度，或投入暖風(fēng)器，可提高煙氣脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫。

（5）增加送風(fēng)量。

對(duì)比采取措施前后，500MW負(fù)荷時(shí)，SCR入口煙溫明顯提高：

從圖3可以看出，采取措施后，通過調(diào)整磨煤機(jī)運(yùn)行方式，提高火焰中心，可以使SCR入口煙溫控制在318℃以上，效果明顯。但由于排煙溫度高會(huì)造成鍋爐損失增加，提高煙氣脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫時(shí)應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)性。

2.3燃燼風(fēng)擋板影響脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫

合時(shí)燃燼風(fēng)擋板可保證燃燒的完全，燃燼風(fēng)過小將使燃燒不完全并使燃燒拖后煙溫升高。過量燃燼風(fēng)將造成火焰中心降低和風(fēng)量過大降低煙溫，保證合時(shí)的燃燼風(fēng)開度可保證低負(fù)荷煙氣脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫正常。

2.4再熱器擋板開度影響脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫

由于低壓過熱器出口煙溫較高，而省煤器出口煙溫較低，所以開大再熱器側(cè)煙氣擋板，關(guān)小過熱器側(cè)煙氣擋板可以有效的提高煙氣溫度。

（1）根據(jù)負(fù)荷情況提前開大再熱器側(cè)煙氣擋板，關(guān)小過熱器側(cè)煙氣擋板。

（2）維持低再入口煙溫在490℃以上。

（3）維持SCR入口煙溫在320℃以上。

措施采取后，650MW至500MW負(fù)荷間，根據(jù)對(duì)再熱器煙氣擋板開度與低再入口煙溫、SCR入口煙溫情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以看出，通過提前開大再熱器煙氣擋板，可以大幅提高SCR入口煙溫，維持在320℃以上。

2.5制粉系統(tǒng)設(shè)備可靠性差影響脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫

加強(qiáng)參數(shù)調(diào)整、加強(qiáng)巡回檢查，保證制粉系統(tǒng)可靠性。

（1）加強(qiáng)制粉系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)視

（2）及時(shí)清理磨煤機(jī)分離器，制粉系統(tǒng)缺陷及時(shí)聯(lián)系檢修處理，并錄入FAM，利用停磨機(jī)會(huì)對(duì)磨煤機(jī)料位進(jìn)行檢查

（3）及時(shí)根據(jù)磨煤機(jī)電流情況，加鋼球

（4）加強(qiáng)巡回檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)聯(lián)系檢修處理，提高制粉系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性

（5）增減負(fù)荷時(shí)不可大幅操作，制粉系統(tǒng)應(yīng)留有一定的調(diào)節(jié)余量，以使系統(tǒng)擾動(dòng)及煤質(zhì)變化時(shí)方便調(diào)節(jié)，盡量減少啟停磨煤機(jī)造成煙溫大幅波度。

通過措施的實(shí)施，避免了因設(shè)備故障造成停磨、倒磨影響煙溫變化。

2.6煤質(zhì)差、煤質(zhì)變化大影響脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫

煤質(zhì)的好壞直接影響鍋爐燃燒的穩(wěn)定性和煙溫的高低，因此采取以下措施：

（1）加強(qiáng)燃料摻燒摻配工作，提高入爐煤質(zhì)。

（2）實(shí)時(shí)了解入爐煤質(zhì)。值班人員要及時(shí)根據(jù)入爐煤的煤質(zhì)及時(shí)調(diào)整鍋爐燃燒。

（3）優(yōu)化運(yùn)行調(diào)整。充分利用煤粉濃度測(cè)點(diǎn)，提供實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)的依據(jù)，使各個(gè)噴燃器煤粉濃度均勻。

措施采取后，入爐煤質(zhì)得到有效提升，接近校核煤種，入爐煤低位發(fā)熱量大于19.0.5MJ/kg，入爐煤揮發(fā)份大于37.7Vad%，大大降低了因煤質(zhì)差影響帶負(fù)荷情況的發(fā)生。

2.7其它因素的影響

如爐膛漏風(fēng)，負(fù)壓、氧量變化大，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡檢。特別是經(jīng)常通過觀火孔觀察爐內(nèi)煤粉燃燒情況，以及爐膛及系統(tǒng)漏風(fēng)情況?？赏ㄟ^關(guān)閉未關(guān)閉觀火孔、保證爐底水封正常、檢查爐膛不嚴(yán)密處并處理等措施來進(jìn)行處理。

目標(biāo)負(fù)荷不可預(yù)見，AGC指令變化頻繁?？赏ㄟ^業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，掌握負(fù)荷變化的一般規(guī)律提高負(fù)荷的預(yù)見性，提前調(diào)整、精心操作，保證脫硝SCR系統(tǒng)入口煙溫正常。

針對(duì)上述原因，通過不斷摸索，上述問題基本上都找到了解決方法。

3　結(jié)論

經(jīng)過一系列有針對(duì)性的改進(jìn)措施，在低負(fù)荷階段，現(xiàn)已很少出現(xiàn)脫硝異常退出的情況，夜間，有時(shí)負(fù)荷最低能減到450MW，仍能短時(shí)維持系統(tǒng)運(yùn)行?？梢?，低負(fù)荷時(shí)段，脫硝入口煙溫完全能夠控制到315℃以上。平時(shí)低于500MW的情況很少，基本可以保證不因入口煙溫低的原因?qū)е旅撓跬顺觥?/p>

作者簡介：徐寧（1982—），男，山東鄒城人，助理工程師，主要從事：火力發(fā)電廠集控運(yùn)行方面的工作。