關(guān)于降低1000MW機(jī)組低負(fù)荷段脫硝系統(tǒng)退出次數(shù)的研究

吳飛

摘 要：火電廠脫硝系統(tǒng)的正常穩(wěn)定運行是控制氮氧排放的重要保證。針對脫硝裝置采用選擇性催化還原技術(shù)（SCR）的兩臺1000MW機(jī)組在低負(fù)荷段時脫硝系統(tǒng)頻繁退出的現(xiàn)狀，結(jié)合脫硝系統(tǒng)設(shè)備和運行管理，并配合相關(guān)專業(yè)分析得出脫硝系統(tǒng)頻繁退出的主要原因是SCR入口煙溫低，且導(dǎo)致該現(xiàn)象主要原因為動力場分布不均、磨煤機(jī)運行方式不匹配、再熱器擋板開度小和制粉系統(tǒng)設(shè)備可靠性差。創(chuàng)新提出了“調(diào)偏、提火、開擋板、監(jiān)視參數(shù)，規(guī)范值班”有效解決方案，減少脫硝系統(tǒng)誤退次數(shù)。通過觀察方案實施后脫硝系統(tǒng)誤退次數(shù)大幅降低，有效減少了氮氧化物的排放。

關(guān)鍵詞：脫硝系統(tǒng) SCR入口煙溫 氮氧排放 頻繁退出

中圖分類號：X701.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（a）-0134-02

Research on the Reduction of the Exit Frequency of the Denitrification System in 1000MW Unit at Low Load Period

Wu Fei

（Huadian Power International co.， LTD.， Zouxian Power，Plant Zoucheng Shandong，273500，China）

Abstract： A well performing denitrification system of thermal power plant guarantees less oxide emissions. Concerning the high exit frequency of the SCR denitrification system in 1000MW unit at low load period， combining the SCR techniques and the operation management， with other relevant specialties， the major reason for the high exit frequency is obtained as low inlet smoke temperature in SCR， which is mainly resulted by dynamic field distribution， low matching of coal mill operation mode， low opening of reheater damper and low reliability of the coal pulverizing system equipment. Innovatively the effective solution “adjust”， “fire”， “baffle open” and "monitoring parameters， standard on duty” is put forward， which reduced exit frequency of denitrification system effectively. By implementing the solutions above， exit frequency of denitrification system， as well as the emissions of nitrogen oxides is greatly reduced.

Key words：Denitrification system； SCR； Inlet smoke temperature； High exit frequency

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，耗電量也逐漸增大，在日益嚴(yán)峻的環(huán)保新形勢下，我國對火電廠氮氧化物等污染物的排放要求不斷提高，火電廠普及煙氣脫硝項目也成為大勢所趨。煙氣脫硝系統(tǒng)的安全穩(wěn)定高效運行成為控制氮氧化物排放量的重要保證。目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛、最成熟的煙氣脫硝技術(shù)是選擇性催化還原法（SCR）。SCR作為成熟的脫硝工藝，具有很高的脫硝效率（80%～90%）。該文對華電國際鄒縣發(fā)電廠兩臺百萬機(jī)組的脫硝技改情況進(jìn)行論述，兩臺百萬千瓦機(jī)組脫硝系統(tǒng)均采用SCR工藝，已經(jīng)完成了環(huán)保驗收，正式投用，但是脫硝系統(tǒng)投運以來，凈煙氣排放NOx經(jīng)常超標(biāo)，尤其是低負(fù)荷段，NOx超標(biāo)次數(shù)明顯增多，脫硝投運前三個月，累計超標(biāo)64次，平均超標(biāo)21.3次/月，嚴(yán)重影響企業(yè)環(huán)保形象。根據(jù)嚴(yán)格遵守《環(huán)境保護(hù)法》，提高機(jī)組脫硝系統(tǒng)投入率，減少環(huán)境污染、嚴(yán)格按照《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定重點地區(qū)NOx排放標(biāo)準(zhǔn)：小于100 mg/Nm3的要求，該文分析造成脫硝系統(tǒng)頻繁退出的主要因素，提出了具體的可行性調(diào)整方法和應(yīng)對措施，確保脫硝系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定運行。

1 現(xiàn)狀

華電國際鄒縣發(fā)電廠四期1000MW機(jī)組于2014年1月進(jìn)行脫硝技改，2014年1月至3月四期脫硝系統(tǒng)調(diào)試運行期間脫硝系統(tǒng)頻繁退出48次，平均約18次/月，其中脫硝系統(tǒng)“SCR入口煙溫低”導(dǎo)致脫硝退出占據(jù)了72.9%，是脫硝退出頻繁的主要問題。對2014年1月-3月引起脫硝系統(tǒng)“SCR入口煙溫低”的原因進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，650MW以下，脫硝入口煙溫低于315℃，為保障脫硝催化劑的活性（溫度在315～420℃之間）保護(hù)自動退出脫硝系統(tǒng)。脫硝系統(tǒng)“SCR入口煙溫低”的問題癥結(jié)就是：“機(jī)組負(fù)荷低于650MW時，沒有規(guī)范的調(diào)整方法，脫硝入口煙溫低于315℃”。

2 原因分析

針對問題的癥結(jié)是“SCR入口煙溫低于315℃”，從人、機(jī)、料、法、環(huán)五個方面進(jìn)行系統(tǒng)分析，對影響因素匯總?cè)缦拢?/p>

（1）動力場分布不均。

（2）磨煤機(jī)運行方式不匹配。

（3）再熱器擋板開度小。

（4）制粉系統(tǒng)設(shè)備可靠性差。

3 解決方案

為解決該問題，在1000MW機(jī)組燃燒調(diào)整方面提出“四個方針”，即：“調(diào)偏、提火、開擋板、監(jiān)視參數(shù)，規(guī)范值班”。

3.1 “六步調(diào)偏”

鍋爐內(nèi)部動力場分布不均勻，會導(dǎo)致燃燒比較偏，使鍋爐兩側(cè)汽溫、煙溫偏差大，造成低負(fù)荷時煙溫偏差明顯較大，導(dǎo)致煙溫低的一側(cè)脫硝退出運行。

通過調(diào)整兩側(cè)風(fēng)機(jī)出力、調(diào)整燃燒、針對性吹灰等手段進(jìn)行調(diào)偏差，達(dá)到兩側(cè)汽溫、風(fēng)量、煙溫盡量保持一致的目的，具體方法：

（1）根據(jù)兩側(cè)風(fēng)量偏差，調(diào)整兩側(cè)風(fēng)機(jī)的偏執(zhí)，增加煙溫低一側(cè)的送風(fēng)量；

（2）開啟高溫側(cè)一次粉管吹掃風(fēng)，通過粉管吹掃，對粉管出力進(jìn)行調(diào)整；

（3）屏過、高過及以后受熱面壁溫偏差大，降低火焰中心；水冷壁特別是螺旋水冷壁偏差大，提高火焰中心；

（4）降低高溫側(cè)汽溫；

（5）調(diào)整側(cè)燃風(fēng)開度：開大燃燒較強一側(cè)的側(cè)燃風(fēng)；

（6）針對性地吹灰：在執(zhí)行正常吹灰規(guī)定的基礎(chǔ)上，選擇性吹灰，以屏過、低過、低再區(qū)域煙溫、汽溫為參考，選擇性對煙道R側(cè)或L側(cè)吹灰。

3.2 “四法提火焰中心”

對500 MW負(fù)荷下，各臺磨煤機(jī)出力情況進(jìn)行統(tǒng)計。

發(fā)現(xiàn)低負(fù)荷時，上層磨煤機(jī)出力低，下層磨煤機(jī)出力大，雖然穩(wěn)燃效果好，但是火焰中心偏低，造成煙溫低，容易導(dǎo)致脫硝退出運行。

創(chuàng)新提出”四法提火焰中心”，通過優(yōu)化制粉系統(tǒng)運行方式等方法，提高火焰中心：

（1）低負(fù)荷時提高上層磨煤機(jī)出力，降低下層磨煤機(jī)出力；

（2）適當(dāng)降低磨煤機(jī)出口溫度，推后風(fēng)粉著火點；

（3）低負(fù)荷時提高送風(fēng)溫度，冬季及時投入暖風(fēng)器；

（4）適當(dāng)增加送風(fēng)量、提高爐膛負(fù)壓，上移火焰中心；

3.3 "開擋板"

再熱器煙氣擋板開度過小，過熱器側(cè)開度大，會使煙氣通流量大，煙溫低，開大再熱器擋板后，使煙氣通過再熱器側(cè)多，可以有效提高煙溫。

（1）根據(jù)減負(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，650～500MW負(fù)荷間，再熱器煙氣擋板開度與低再入口煙溫、SCR入口煙溫情況。

3.4 “監(jiān)視到位，規(guī)范值班”

充分利用新上線的運行規(guī)范化系統(tǒng)，規(guī)范運行監(jiān)盤、巡檢。參數(shù)調(diào)整和運行操作：

加強制粉系統(tǒng)參數(shù)監(jiān)視；

及時清理磨煤機(jī)分離器，制粉系統(tǒng)缺陷及時聯(lián)系檢修處理，并錄入FAM，利用停磨機(jī)會對磨煤機(jī)料位進(jìn)行檢查。

及時根據(jù)磨煤機(jī)電流情況，加鋼球。

加強巡回檢查及問題反饋，發(fā)現(xiàn)缺陷及時聯(lián)系檢修處理，提高制粉系統(tǒng)運行的可靠性。

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

通過措施的實施，避免了因設(shè)備故障造成停磨、倒磨影響煙溫變化，脫硝退出次數(shù)更是明顯降低。

4 結(jié)論

4.1 SCR入口煙溫大幅上升

該文提出的方法經(jīng)過現(xiàn)場試驗和調(diào)整后，1000MW機(jī)組低負(fù)荷段脫硝入口煙溫低導(dǎo)致脫硝退出的次數(shù)大幅降低，機(jī)組的安全經(jīng)濟(jì)性能得到了明顯改善，取得了顯著的效果。調(diào)閱2015年3月份機(jī)組在低負(fù)荷段SCR入口煙溫變化情況分析圖（見圖1）。

從圖1中可以看出，機(jī)組在500 MW負(fù)荷時，SCR入口煙溫可以穩(wěn)定保持在315℃以上，脫硝系統(tǒng)正常投入運行。

4.2 脫硝系統(tǒng)退出次數(shù)明顯降低

2015年4月，該文對2015年1月至3月四期脫硝系統(tǒng)頻繁退出情況進(jìn)行統(tǒng)計，措施采取后造成1000MW脫硝系統(tǒng)退出頻繁的主要問題，“SCR入口煙溫低于315℃”同期由35次降至8次，減少27次。

4.3 凈煙氣排放NOx超標(biāo)次數(shù)大幅下降

2015年1月至3月凈煙氣排放NOx超標(biāo)次數(shù)減少41次，有效促進(jìn)機(jī)組達(dá)標(biāo) GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定重點地區(qū)NOx排放小于100mg/Nm3 的標(biāo)準(zhǔn)。

4.4 脫硝系統(tǒng)退出次數(shù)明顯降低

根據(jù)1000MW機(jī)組低負(fù)荷段脫硝退出次數(shù)的定期跟蹤記錄，2015年1月至3月共計12次，平均約4次/月，較2014年下降14次/月，脫硝系統(tǒng)退出次數(shù)明顯降低。

5 結(jié)語

該文提出的調(diào)整方法有效降低了1000MW機(jī)組低負(fù)荷段脫硝系統(tǒng)的退出次數(shù)，達(dá)到了嚴(yán)格遵守《環(huán)境保護(hù)法》要求，提高機(jī)組脫硝系統(tǒng)投入率，使機(jī)組滿足《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定重點地區(qū)NOx排放標(biāo)準(zhǔn)，維護(hù)企業(yè)環(huán)保形象。由于燃煤脫硝機(jī)組運行調(diào)整具有一定的共性，該方法可向同類型脫硝機(jī)組進(jìn)行推廣應(yīng)用，可有效解決脫硝系統(tǒng)低溫保護(hù)退出的問題。

參考文獻(xiàn)

[1] 華電國際鄒縣發(fā)電廠DG3000/26.15-Ⅲ型超超臨界鍋爐設(shè)計手冊[Z].

[2] 華電國際鄒縣發(fā)電廠四期1000MW機(jī)組運行規(guī)程[Z].

[3] 華電國際鄒縣發(fā)電廠四期1000MW機(jī)組脫硝運行規(guī)程[Z].

[4] IEEE Std C37.118-2005 IEEE standard for synchrophasors for power systems[S].New York，NY，USA：The Institute of Electrical and Electronics Engineers，2006.