機組啟動全負(fù)荷投入脫硝探討

王勇

摘 要：以一氧化氮和二氧化氮為主的氮氧化物是形成光化學(xué)煙霧和酸雨的一個重要原因。氮氧化物作為大氣的重要污染物之一，對環(huán)境的污染已經(jīng)成為一個日益嚴(yán)重的全球性問題，它對大氣的影響主要有酸雨和較高的地面臭氧濃度，也參與形成空氣中的飄塵。根據(jù)國家環(huán)保要求，燃煤火電廠排放的氮氧化物在任何時候都必須達(dá)標(biāo)。本文介紹了習(xí)水電廠機組脫硝改造結(jié)束后在機組啟動初期經(jīng)過不斷摸索調(diào)整，最終達(dá)到全負(fù)荷脫硝達(dá)標(biāo)排放的目的。

關(guān)鍵詞：氮氧化物;機組啟動;達(dá)標(biāo)排放

新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB13223-2011已經(jīng)頒布，按新標(biāo)準(zhǔn)的要求，2003年12月31日前建成投產(chǎn)或通過建設(shè)項目環(huán)境影響報告書審批的火力發(fā)電鍋爐氮氧化物排放濃度不超過200mg/Nm3（折算到O2=

6%）。現(xiàn)大部分脫硝催化劑運行要求溫度在300℃～400℃之間，在機組啟動初期，因煙氣溫度低，且催化劑吸熱量相當(dāng)大，很難達(dá)到脫硝投入條件。在越發(fā)嚴(yán)格的環(huán)保要求前，必須想盡一切辦法達(dá)到機組啟動全負(fù)荷脫硝達(dá)標(biāo)排放。

1 脫硝裝置改造簡介

習(xí)水電廠機組4*135MW燃煤機組，采用四角切圓燃燒方式，空氣預(yù)熱器為管式，分兩級布置，2015年進行鍋爐脫硝技術(shù)改造，采用尿素水解制氨方式，為達(dá)到脫硝裝置運行煙溫，將脫硝催化劑安裝在二級空預(yù)器上下組管箱之間，兩級布置，未設(shè)置備用層。為減少反應(yīng)器積灰，采用聲波吹灰與蒸汽吹灰相結(jié)合。

2 改造后脫硝裝置運行狀況

按照常規(guī)操作方式，機組并網(wǎng)后至少2h左右才能達(dá)到脫硝投入條件，無法滿足環(huán)保要求;如強行投入脫硝運行，將造成催化劑很快失效，且會生成大量硫酸氫銨，造成積灰、堵塞、氨耗大量增加等系列問題。脫硝裝置改造完成后，機組正常運行時負(fù)荷在45%負(fù)荷（即60MW）基本能滿足脫硝投入條件，如果再往下降負(fù)荷，需要保持鍋爐熱負(fù)荷不變，利用汽機一、二級旁路協(xié)調(diào)降負(fù)荷。

3 機組啟動全負(fù)荷脫硝達(dá)標(biāo)排放采取的系列措施

3.1 利用現(xiàn)有設(shè)備加裝改造省煤器調(diào)溫旁路煙道

加裝省煤器調(diào)溫?zé)煹溃瑥乃綗煹滥┒说暮蟀蔡庨_孔安裝調(diào)溫旁路煙道引接煙氣至脫硝噴氨系統(tǒng)之前，在鍋爐甲、乙側(cè)各安裝一根調(diào)溫旁路煙道，調(diào)溫旁路煙道上配置煙氣擋板。機組啟動過程中，保持開啟調(diào)溫?zé)煔鈸醢澹蕴岣呙撓醴磻?yīng)器入口煙氣溫度。據(jù)改造后實際運行分析，能提升煙溫2℃～4℃。

3.2 均勻穩(wěn)定投入爐底加熱

爐底加熱各分門開度盡量均勻，保證加熱汽量均勻以減少管道振動，同時開出過熱器向空排汽門及過熱器系統(tǒng)各疏水門，減少憋壓，保持系統(tǒng)暢通，加強汽包壁溫差監(jiān)視，各點溫度應(yīng)均勻上升。當(dāng)汽包壓力升0.55MPa左右時，汽包壁亦可達(dá)155℃左右，過熱器系統(tǒng)各管道管壁度均超過120℃，說明整個過熱器系統(tǒng)已全部達(dá)到熱狀態(tài)，持續(xù)保持穩(wěn)定加熱，直到鍋爐點火前。整個爐膛內(nèi)部溫度水平均在150℃以上，爐膛出口煙溫達(dá)150℃，爐底加熱的正常投入，大大縮短了鍋爐點火后升溫升壓時間，節(jié)約大量燃油。

3.3 最大方式投入汽缸加熱

加熱過程中必須加強汽缸溫度、汽機轉(zhuǎn)速、盤車電流等監(jiān)視，防止溫差過大、盤車脫扣、汽機軸端冒汽等情況發(fā)生。經(jīng)過調(diào)整方式后的汽缸加熱，高壓內(nèi)缸上內(nèi)壁溫最高可達(dá)到240℃，汽缸總脹達(dá)到6mm。機組并網(wǎng)加負(fù)荷后，大大減少暖機等待時間，鍋爐可快速投入粉機運行提升鍋爐煙溫，提升脫硝反應(yīng)器溫度，機組“冷啟變熱啟”成為現(xiàn)實。

3.4 啟動引風(fēng)機低風(fēng)量運行對反應(yīng)器進行預(yù)暖

啟動一臺引風(fēng)機進行小風(fēng)量通風(fēng)（最好采用變頻方式便于控制），爐膛負(fù)壓維持在-20～-30Pa運行，持續(xù)投入爐底加熱系統(tǒng)，利用管壁散熱對脫硝反應(yīng)器進行加熱預(yù)暖，可將反應(yīng)器溫度提升至接近90℃左右。如按照反應(yīng)器正常溫升速率40℃/h計算，至少可減少近2h燃油時間，節(jié)省燃油且有利于機組快速啟動。

3.5 提前全面檢查噴氨系統(tǒng)，確保備用良好

氨氣管道非常容易發(fā)生結(jié)晶堵塞，所以需要定期對噴氨管道時行吹掃檢查外，在鍋爐點火前至少提前10h，全面對脫硝噴氨系統(tǒng)進行檢查、吹掃、排污，確保管道暢通，稀釋風(fēng)機運行正常。

3.6 作好煤粉倉空倉快速制粉、投粉機部署

鍋爐煤粉倉嚴(yán)密性不好，機組停運后如煤粉倉有粉，容易發(fā)生自燃或結(jié)塊，因此要起達(dá)到機組啟動后達(dá)到鍋爐穩(wěn)定燃燒，制粉系統(tǒng)必須確保可靠備用是前提條件，制粉系統(tǒng)各輔機在機組啟動前必須試運正常，輔助設(shè)備出問題會影響制粉系統(tǒng)啟動及制粉系統(tǒng)出力。所以每次機組啟動前，得根據(jù)現(xiàn)場實際情況，制定機組啟動煤質(zhì)要求，包括發(fā)熱量、硫分、水分、揮發(fā)分等。

4 總結(jié)

經(jīng)過多次摸索提練，終于達(dá)到機組啟動全負(fù)荷脫硝達(dá)標(biāo)排放條件，達(dá)到國家環(huán)保要求，為后續(xù)機組啟動控制提供良好參照條件，可作為系統(tǒng)同類型機組啟動參考。

參考文獻(xiàn)：

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