摘 要：隨著《華電山東公司2019年度火電企業(yè)績(jī)效管理辦法》的實(shí)施，對(duì)環(huán)保參數(shù)要求更加嚴(yán)格：二氧化硫、煙塵全時(shí)段小時(shí)均值、日均值合格;機(jī)組并網(wǎng)后氮氧化物小時(shí)均值合格。而氧量>19%，所有環(huán)保參數(shù)目前暫不考核，機(jī)組啟停時(shí)通過(guò)風(fēng)量控制，是確保環(huán)保參數(shù)達(dá)標(biāo)排放的有效手段。

關(guān)鍵詞：風(fēng)量;氧量;19%;控制;氧量轉(zhuǎn)換;粉塵濃度小時(shí)均值;最大燃料量;理論空氣量

1 概述

鄒縣發(fā)電廠現(xiàn)有8臺(tái)機(jī)組，其中一、二期為4×335MW機(jī)組，三期為2×635MW機(jī)組，四期為2×1000機(jī)組，鍋爐均為煤粉爐。8臺(tái)機(jī)組脫硫系統(tǒng)均采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，主要脫硫設(shè)備有脫硫吸收塔、漿液循環(huán)泵等;入爐煤硫份設(shè)計(jì)值分別為：一二期機(jī)組1.3%、三期機(jī)組1.5%、四期機(jī)組1.2%。8臺(tái)機(jī)組脫硝系統(tǒng)均采用LNB+SCR工藝。一、二期除塵系統(tǒng)采用靜電除塵+濕式除塵;三四期除塵系統(tǒng)采用靜電除塵+MGGH。大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)為：二氧化硫35mg/Nm3、煙塵5mg/Nm3、氮氧化物50mg/Nm3，均按6%O2折算。

2 問(wèn)題的提出

2.1 機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)環(huán)保參數(shù)現(xiàn)狀

機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，氧量升高，會(huì)造成脫硝入口NOx升高、煙囪出口NOx短時(shí)升高，對(duì)SO2、粉塵濃度等環(huán)保參數(shù)偏高甚至超標(biāo)?？赡茉蛴校簾焽璩隹贑EMS測(cè)量誤差、制粉系統(tǒng)啟停、機(jī)組負(fù)荷偏低、電除塵缺陷、煙道積灰揚(yáng)塵等等。因此，適當(dāng)降低氧量對(duì)控制環(huán)保參數(shù)有利。

2.2 機(jī)組啟停時(shí)環(huán)保參數(shù)現(xiàn)狀

機(jī)組啟動(dòng)通風(fēng)前啟動(dòng)脫硫系統(tǒng)、除塵系統(tǒng);機(jī)組停運(yùn)后，當(dāng)環(huán)保參數(shù)正常后停運(yùn)脫硫系統(tǒng)、除塵系統(tǒng);機(jī)組啟停時(shí)鍋爐上優(yōu)質(zhì)煙煤，二氧化硫能控制在標(biāo)準(zhǔn)值以下。

機(jī)組啟停時(shí)，燃料量低、風(fēng)量較大，造成粉塵小時(shí)均值頻繁超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)值。而氧量控制是保證粉塵達(dá)標(biāo)排放主要手段。

3 風(fēng)量的控制研究

3.1 理論空氣量的研究基礎(chǔ)

理論空氣量一般采用元素分析結(jié)果來(lái)計(jì)算，已知大氣平均含氧量為21%。如燃料元素分析結(jié)果（重量%）為：C、H、O、N、S。對(duì)于C，有：C+O2=CO2，則C燃燒需氧氣量Oc=C*32/12/21%;對(duì)于H，有：4H+O2=2H2O，則H燃燒需氧氣量Oh=H*32/4//21%;對(duì)于S，有S+O2=SO2，則S燃燒需氧氣量Os=S*32/32/21%。

過(guò)?？諝庀禂?shù)用“α”表示，計(jì)算公式為α=21/（21-O2實(shí)測(cè)值）。當(dāng)氧量等于19%時(shí)，α=21/（21-19）=10.5。即：要控制氧量大于19%，鍋爐的過(guò)量空氣系數(shù)必須大于10.5倍，燃料量越大，鍋爐燃燒所需風(fēng)量越大。

3.2 理論空氣量的計(jì)算公式

機(jī)組啟停時(shí)，一般采用煤、油混燃的方式。燃煤為優(yōu)質(zhì)煙煤，燃油為0號(hào)柴油。

3.2.1 燃煤的理論空氣量

優(yōu)質(zhì)煙煤以鮑店煤為研究對(duì)象，如表1所示。

3.2.2 燃油的理論空氣量

柴油是碳?xì)浠衔锶剂?，其中碳約占86%，氫約占13%，氧約占1%。則1t燃油的理論空氣量：

=（86%×32÷12+13%*32/4-1%）÷21%=15.82t

3.3 環(huán)保參數(shù)的折算公式

國(guó)家環(huán)保部門要求環(huán)保參數(shù)均按6%O2進(jìn)行折算，則折算倍數(shù)為：（21-6）/（21-O2）。當(dāng)氧氣含量接近19%時(shí)，折算倍數(shù)最大為7.5倍。

4 鍋爐風(fēng)量的控制應(yīng)用

4.1 確定鍋爐氧量≥19%時(shí)最大燃料量

4.4 確定風(fēng)量控制的原則

機(jī)組啟動(dòng)時(shí)：

（1）應(yīng)根據(jù)燃料量控制風(fēng)量使煙囪出口氧量稍大于19%。

（2）控制較低風(fēng)量對(duì)于加快機(jī)組啟動(dòng)進(jìn)程有利。

（3）氧量轉(zhuǎn)換的時(shí)機(jī)為：機(jī)組3000r/min暖機(jī)結(jié)束、準(zhǔn)備并網(wǎng)時(shí)、燃料量大于“氧量≥19%時(shí)的最大煤量”并繼續(xù)增大燃煤量，10分鐘內(nèi)將風(fēng)量降至鍋爐最低允許風(fēng)量，一般為35%額定風(fēng)量，同時(shí)配合增開(kāi)漿液循環(huán)泵來(lái)降低粉塵濃度。

機(jī)組停運(yùn)時(shí)：

（1）應(yīng)保持較低風(fēng)量，控制較低氧量。

（2）氧量轉(zhuǎn)換的時(shí)機(jī)為燃料量低于氧量≥19%時(shí)的最大煤量，機(jī)組解列后，5分鐘內(nèi)將風(fēng)量增至“燃料量對(duì)應(yīng)的氧量≥19%”時(shí)的最少風(fēng)量以上，控制高粉塵濃度時(shí)間低于10分鐘。

5 應(yīng)用效果

機(jī)組在機(jī)組啟動(dòng)時(shí)，基本實(shí)現(xiàn)粉塵濃度達(dá)標(biāo)排放。停機(jī)時(shí)粉塵濃度小時(shí)均值偶爾會(huì)超標(biāo)。

6 結(jié)語(yǔ)

機(jī)組開(kāi)機(jī)時(shí)應(yīng)控制氧量大于19%，同時(shí)研究燃料量、高旁開(kāi)度與蒸汽參數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系，盡可能提高主蒸汽溫度。機(jī)組停機(jī)時(shí)，縮短最后兩臺(tái)磨的斷煤間隔，在停用最后一臺(tái)磨煤機(jī)前發(fā)電機(jī)解列、給煤機(jī)斷煤后5分鐘進(jìn)行氧量轉(zhuǎn)換，可以減少粉塵超標(biāo)的時(shí)間。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄒縣發(fā)電廠《335MW機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程》.

[2]鄒縣發(fā)電廠《635MW機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程》.

[3]鄒縣發(fā)電廠《1000MW機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程》.

[4]范仲元.用煤的工業(yè)分析數(shù)據(jù)計(jì)算煙氣參數(shù)[J].江蘇電機(jī)工程，2004（01）：36-37.

作者簡(jiǎn)介：張浩然（1991-），本科，助理工程師，從事火電廠集控運(yùn)行管理工作，研究方向：自動(dòng)化。