降低達電#5爐SCR入口煙溫高試驗與研究

郭建東　關志成

摘 要：本文針對內蒙古達拉特發電廠#5爐SCR入口煙溫偏高現象的試驗研究，分析得出負荷、磨組運行方式、消旋風開度、吹灰時壓力與爐膛負壓設定等主要鍋爐燃燒參數對鍋爐SCR入口煙溫高的影響規律，并對這些參數進行優化選擇，使達電#5爐接帶負荷能力和經濟性得到了明顯提高。試驗得出的一些結果對同類型鍋爐有一定的參考價值。

關鍵詞：鍋爐；SCR入口煙溫；吹灰壓力；爐膛負壓

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.265

0 引言

內蒙古達拉特發電廠因環保要求在2015年年初鍋爐尾部煙道中增加了脫硝系統。我廠采用的是選擇性催化還原（SCR），此種方法要求SCR入口煙溫小于420℃，否則會引起SCR中的催化劑鈍化失效，影響催化劑的活性，最終影響SCR脫硝效率。

1 概況

達拉特發電廠#5爐為上海鍋爐廠生產的亞臨界一次中間再熱、自然循環、單爐膛、平衡通風，擺動四角切園燃燒，固態排渣煤粉爐。2015年2月在尾部煙道增加了一套脫硝裝置，反應器采用高灰型工藝布置（即反應器布置在鍋爐省煤器與空預器之間），SCR脫硝系統主要包括連接煙道、反應器、氨氣噴入系統、稀釋風機、氨/空氣混合器、催化劑、吹灰器、脫硝灰斗、輸灰裝置等，其中共有兩層催化劑。雖然SCR脫硝反應器脫NO 效率高可達到高于80%的脫硝效率，滿足嚴格的NO 排放標準要求。但是要求入口煙溫不高于420℃，否則引起催化劑鈍化失效。

2 問題提出

達電#5爐SCR系統在運行中2015年3 月份負荷大于280MW時經常發生入口煙溫大于415℃現象，一般來說采用減煤量、降負荷、多次頻繁吹灰方法降低入口煙溫，防止SCR系統跳閘，防止環保指標超標。煙溫高現象3月份發生26次，隨著環境溫度上升4月份發生46次，不僅限制機組出力，而且對設備安全運行產生威脅，給我廠電量及各項指標完成產生了損失。

3 原因分析

SCR在尾部煙道部局，所以說引起SCR入口煙溫高主因是爐膛出口煙溫高及兩側煙氣通流量有偏差引起的。統計2015年3至4月約占96%。我們把引起SCR入口煙溫高原因分析如下：

3.1 爐膛出口煙溫高

爐膛出口煙氣經屏過、高溫再熱器、高溫過熱器、省煤器后到SCR入口，當受熱面吸熱能力一定情況下，爐膛出口煙溫會導致SCR入口煙溫高。而導致爐膛出口煙溫高原因包括：負荷因素、磨組運行方式、一次風壓力、二次風流量、頂層消旋風開度、受熱面結焦情況、爐膛漏風及負壓設定。而我們比較了一下#5爐與#6爐爐膛出口煙溫情況，#5爐在280MW時平均溫度為774℃，SCR入口煙溫平均達412℃，最高達422℃；而#6爐280MW時出口煙溫平均為778℃，SCR入口煙溫平均為396℃，最高為407℃。所以這個因素不是主因。

3.2 煙氣走廊部分受熱面積灰

#5爐SCR入口煙溫高主要表現在A側，兩側煙溫差達30℃之多，而#6爐兩側煙溫差一般來說在5-8℃，經過我們就地啟動長吹IK21至IK27吹灰后，兩側煙溫差變小的現象，我們發現在高溫再熱器與高溫過熱器之間的水平受熱部分管道有積灰現象，造成兩側煙氣流量不相等情況。由于積灰大都在高溫再熱器受熱面后，所以吹對再熱器汽溫與減溫水影響不大，不易從汽溫上進行判斷。但吹灰前后SCR兩側入口煙溫差及部分管排溫度變化能發現問題所在。

3.3 鍋內空氣動力場不平衡

由于入爐煤質的變化，磨組出力也相應發生變化，機組負荷280MW時一次風壓從8.5KPa提高到10KPa左右，一次風剛度增加，爐內燃燒內切圓變大，上層消旋風風門開度在投自動情況下開度只有60%，造成爐膛出口煙氣偏斜，A側煙氣量較大，至使SCRA側入口煙溫較高。

4 運行調整與控制措施

針對#5爐SCR系統A側入口煙溫高的原因，總結并制定實施了以下措施，為我廠#5米燃燒調整和煙溫控制提供措施依據。

4.1 降低爐膛出口煙溫

我們在負荷280MW以上時應盡可能采用下層磨組運行方式，即ABCD磨運行方式，合理控制給煤量，采取“上小下大”的方式，降負荷停磨時優先停上排磨煤機。合理地控制鍋爐送風量，減少爐膛漏風量，防止爐底水封破壞，將氧量控制在合理范圍內（3-5%）。同時當一級過入口汽溫達435℃時必須全面吹灰，長吹壓力設定為為2.0 MPa。升負荷時值班員嚴密監視SCR入口煙溫，若兩點超過417℃時，及時限負荷或降負荷調整，并且手動加吹長吹IK33、34、37、38、39、40。

4.2 改善爐內空氣動力場

在滿足磨煤機干燥出力情況下，盡量降低一次風壓，維持一次風壓在7.5KPa至9.55KPa，增加二次風卷吸能力，開大上層消旋風風門開度，當消旋風風門開度在“自動”位調節時，將開度設定點偏置設定點調整為+20%，防止爐膛出口有較大的煙溫差。

4.3 防止水平煙道部分管排積灰

吹灰系統檢修盡量安排在機組低負荷期間處理，同時安排每天后夜班進行IK吹灰器、SCR系統及空預器吹灰，長吹時爐膛負壓設定為-300Pa，在吹灰時將水平煙道積灰及時清除。

5 實施效果分析

根據2015年5至6月份現場情況和實施結果，#5爐SCR系統A側入口煙溫超過410℃情況大為減少，兩個月共超溫降負荷為12次，負荷大于280MW時SCR入口煙溫平均為397℃，隨著措施的實施7至10月份未發生因SCR入口煙溫超高限負荷情況，入口煙溫平均值降至378℃。

6 結束語

隨著環保指標要求越來越嚴格，對機組排氮量有著較高要求，達電#5機多次因SCR入口煙溫高限制機組出力，影響全年發電量完成。我們通過運行參數調整，能找出影響#5爐SCR入口煙溫因素，并有針對性的采取調整控制措施，對提高公司機組運行經濟性起著很重要的作用。

作者簡介：郭建東，男，遼寧喀左人，本科，工程師，主要從事：350MW機組發電集控運行工作。