研究電廠660MW級機組脫硝超低排放改造后的運行優化管理

呂龍江

引言

電廠生產建設的安全可靠性，會對所處地區整體的現代化經濟建設水平造成影響。現階段，電廠生產建設的不穩定問題主要體現在機組脫硝系統的運行控制過程，即脫硝超低排放改造后NOx的濃度控制不到位、預熱器堵塞以及噴氨量過大等。為此，電廠脫硝系統管理人員應以660MW級機組電廠為例，即在掌握系統運行維護管理問題現狀的情況下，提升電廠機組脫硝系統運行控制的效率。

1 研究電廠660MW級機組脫硝超低排放改造運行優化管理的現實意義

當前階段，電廠各等級機組在脫硝超低排放與改造低氮燃燒器后，均出現了一系列影響系統運行可靠性的問題。這里的問題包括：結焦、再熱汽溫燃燒不穩以及預熱器堵塞等。這些不穩定問題不僅會降低機組脫硝系統運行控制的安全性，還會對電廠生產建設的經濟效益造成影響。為提高脫硝超低排放改造后運行管理措施運用的可靠性，相關建設人員應以實際工程項目為例，即在明確660MW級機組脫硝超低排放后的系統運行現狀問題情況下，著手進行優化調整。如此，電廠的生產開發建設就能在機組運行控制安全穩定性的基礎上，促進所處行業的快速穩定發展[1]。

2 電廠300MW級機組脫硝超低排放改造后的管理現狀

以貴州粵黔電力有限責任公司為例，當電廠鍋爐處于正常的負荷范圍內，SCR系統進口NOx的濃度為800mg/Nm3時，煙氣脫硝的效率應控制在80%以上。此外，設計采用的催化劑化學使用壽命應在24000h，機械使用壽命應在50000h以上，進而避免微量元素引起催化劑中毒問題。在廠址區域的環境條件下，需將隔熱表面的最大溫度控制在50℃以下，以保證機組脫硝運行管理的可靠性[2]。

但在落實脫硝超低排放后，卻出現了以下問題：

（1）因NOx的控制范圍小，一旦機組負荷出現了大幅波動或是制粉系統進行啟停切換操作，就容易使NOx小時均值出現超標問題。

（2）當660MW機組升降負荷時，脫硝入口的NOx會出現大幅波動，進而導致噴氨滯后。此外，還會使噴氨量出現大幅變化的情況是，噴氨調門控制力度不夠。對于防止NOx超標，電廠管理人員應控制脫硝出口NOx濃度高低，否則，NOx高低就會使氨的逃逸指數上升，進而在預熱器的蓄熱元件內部生成硫酸銨鹽。此機組脫硝控制背景下，預熱器非常容易出現腐蝕或是堵塞問題，進而降低了超低排放的效果。

（3）脫硝SCR入口NOx的濃度存在過低問題，這就使電廠鍋爐的飛灰含碳量、排煙溫度以及CO濃度等參數指標上升，進而降低鍋爐的生產運用效率。

（4）對于改造后脫硝超低排放，其預熱器的堵塞問題會加重，進而使空預期的壓差上升，最終導致吸風機電流升高與超出力，大幅降低機組運行控制的安全性與經濟性。

在此改造控制背景下，電廠機組脫硝超低排放改造控制工作人員應加大管理措施的研究力度，以滿足電廠生產建設對脫硝系統運行控制的安全可靠需求[3]。

3 電廠660MW級機組脫硝超低排放改造后運行優化的管理對策

3.1 運行維護優化

當電廠660MW級機組處于啟停或是正常運行狀態，運行維護人員應以連續方式監視脫硝系統運行的各項參數，繼而能夠找出運行異常并快速檢修處理。如此，當機組啟動后，脫硝的入口煙溫就能達到投入運行使用的條件，進而提高脫硝系統的運行控制效率。此外，對于660MW級機組脫硝系統的運行過程，管理人員應投入自動控制技術，并調整鍋爐的燃燒程度，來將各側噴氨量控制在限度范圍內。如運行維護過程發現系統自動調節操作異常，應立即切換至手動控制，以保證NOx的排放濃度與氨的逃逸均在標準范圍內。

3.2 脫硝系統優化管理

在對脫硝制粉系統進行優化管理過車行中，應按照低氮燃燒器的配風原則，來將脫硝入口NOx控制在設計要求范圍內。此管理目標的達成，可將脫硝出口、入口與脫硫出口的NOx納入到值班管理人員的評價系統，以供考核，進而最大程度的避免噴氨量過大使預熱器出現堵塞問題。此外，還應定期停止噴氨試驗，即通過檢驗脫硝儀表設備的數據顯示與傳輸正確性，來保證環保設施運用的可靠性[4]。

3.3 全負荷投運脫硝

有預見性的停機，由當班值長負責控制，必須將下層原煤倉燒空，或者提前將下層原煤倉置換為點火用煤；非計劃停機機組，由主機運行部負責，至少將下層原煤倉放空置換點火用煤；燃料部必須有計劃的存放部分開機點火用煤（干燥無灰基揮發分28%以上，收到基低位發熱量20MJ/kg以上，水分控制在8%以下）；充分做好開機前的準備工作，有計劃的停機、或停機時間不可控的機組必須加藥保養。

對于冷態開機鍋爐點火前，管理人員需對鍋爐進行換水沖洗，保證爐水品質，同時提高汽包壁溫；機組冷態開機汽輪機高缸預暖要充分，沖轉前高內缸下半內壁溫150℃以上，減少低負荷暖機時間；鍋爐點火后及時將水壓試驗堵閥及高旁開度45%以上（目的盡量提高鍋爐熱負荷，及減小高旁閥芯沖刷），在切缸前不允許高旁低于45%，低旁單側開度20%以上運行，另外一側間斷短時運行；鍋爐點火前全開省煤器旁路擋板，將主路煙氣擋板關至50%（1、2號機組將過、再器煙氣擋板關至50%運行）。

在報送環保煙氣溫度測點時，應滿足315℃且SCR入口煙氣溫度平均大于280℃的需求。如此，在解除脫硝跳閘保護及強制脫硝投運條件下，機組并網前投運脫硝系統運行，就能及時調整脫硫出口NOx不超過100mg/Nm3，滿足環保排放指標。機組并網后鍋爐盡快增加熱負荷，提高SCR進出口煙氣溫度，控制脫硝進出口煙氣溫度315℃以下運行時間不大于2h。事故情況下發電機未解列，鍋爐熱負荷迅速下降，立即開出省煤器旁路煙氣擋板調節煙溫盡量滿足≥315℃，并解除脫硝跳閘保護，SCR進出口煙氣平均溫度280～315℃運行時間不超過2h，如超過2h或SCR進出口煙氣平均溫度低于280℃，退出脫硝系統運行。機組正常降負荷時SCR入口煙氣溫度低于325℃，緩慢開出省煤器旁路煙氣擋板，保證煙SCR進出口煙溫在315℃以上運行[5]。

4 結束語

綜上所述，電廠660MW級機組脫硝超低排放改造后，相關管理人員應將工作的重點集中在：運行維護、脫硝系統管理以及全負荷投運脫硝上，以使系統設備的運行能夠以高穩定性狀態作用于實踐，以促進行業的快速穩定發展。