300MW火電機組鍋爐低氮及脫硝改造后存在的問題淺析

摘 要：本文旨在客觀闡述300MW火電機組鍋爐低氮及脫硝改造后引發的問題、滋生原因，基于此，探討日后科學處理建議，借此大幅度提升該類火電機組的運行效率和水平，避免給民眾日常生活、生產用電造成不良影響。

關鍵詞：300MW；火電機組鍋爐；低氮脫硝；遺留問題；處理建議

300MW火電機組鍋爐低氮和脫硝改造，需要預先調整風煤比例，隨后進行空氣、燃料細致性分級，并且循環降低NO濃度和火氧濃度，這樣即可令火區溫度維持在適當的范疇之中，盡量減少NOX的產生。不過同步狀況下卻不可避免的催生飛灰含碳量過高、空預器頻繁堵塞等問題。至于這些不良現象的產生原因以及富有針對性的解決方法等，以下為內容詳述：

一、300MW火電機組鍋爐低氮和脫硝改造后引發的問題和相關原因

（一）飛灰含碳量過高

主要原因就是主燃區二次風噴嘴設置和提供的風量不當。經過低氮和脫硝改造后，爐膛上部增加SOFA1、SOFA2及SOFA3三層風，導致涉及火電機組主燃區的CC和DD兩層風量減少，若在高負荷投運上層火嘴過后，就很容易令主燃區上部的燃盡壓火出現二次風不足的狀況，加上主燃區上部欠缺反沖強化燃燒和消旋活動的影響，就會令當中煤粉的燃燼性能持續降低。

（二）空預器頻繁堵塞

根源便在于配風不合理，使得火焰中心持續上移。為了確保火電機組鍋爐實際運行中，能夠滿足氮氧化物排放的種種規范標準，不得不選擇增加SCR噴氨量，同時維持爐膛出口低氧量運行，而主燃燒區二次風門開度控制在20%，不過即便如此，SCR入口的氮氧化物始終停滯在300mg/Nm3之上。其間想要令氮氧化物排放數量縮減，最佳的處理方式就是促成鍋爐低氧的運行效果，不過會因為主燃燒區嚴重缺氧的狀況下，而破壞原有的主燃區二次風剛性組織結構，并且接連引發煤粉燃燒火焰中心上移、爐膛上部煤粉燃燒數量增加、飛灰可燃物比重過大等現象；而最需要引起關注的，便是在噴氨量增加的同時，SCR反應區出口氨逃逸上升，促進煙氣內硫酸氫氨的生成并吸附在空預器冷端蓄熱元件上，會頻繁的令空預器產生堵塞。

二、日后妥善性處理上述問題的建議

（一）及時優化調整EF和OFA的消旋風

為了盡量減少飛灰含碳量，最為直接的方法便是將7層的EF和9層的OFA消旋風封堵拆除，其間需要遵循的規范標準，就是令EF風門位置的封堵范圍控制在原通流截面積的2/3范疇以內，至于OFA部分的消旋風則恢復正常狀態。而為了兼顧到氮氧化物減少的需求，技術人員仍須利用不銹鋼板來封堵鍋爐上層消旋風，不過具體的封堵位置則將不會是在噴口處，而是要轉換到風室連接水冷壁角鋼的邊緣位置；還有則是要注意將封堵板開出適當大小的條形孔，旨在方便冷卻風流通、規避不銹鋼封堵板因過熱發生變形的前提下，促成不銹鋼封堵板和風室連接水冷壁角鋼的滿焊結果。

與此同時，還必須進行多次的冷態空氣動力場試驗，以確保重新調整火焰中心。即要求技術人員分別針對鍋爐設計出均等、正寶塔、腰鼓三類配風模式。在前兩種配風方式之下，飛灰可燃物仍舊存在8%，大渣可燃物則維持在2%上下，再就是在脫硝入口煙氣分析中發現一氧化碳濃度較小，得知在該類工況環境下氧量十分充足。對應的結論便是下部配風較大，火焰快速抬高，使得煤粉不會在爐內停留過長的時間；而下部風量過大亦會令煤粉著火出現延遲現象。至于在腰鼓配風試驗過程中，因為中間層二次風的開度有所增加，所以飛灰含碳量自然也就降低到5%。

（二）合理改變空預器的吹灰模式

經過環境溫度不斷降低之后，涉及空預器漏入煙氣側的空氣溫度開始逐步降低，使得排煙溫度同步下降，而空預器低溫腐蝕性開始增強，在空預器吹灰維持在額定環境溫度15攝氏度的情況下，吹灰方式需要定為每班展開一次吹灰。而在實際運行中，技術人員更得出其余結論，即當SCR噴氨投入時，空預器堵塞阻力就會急速上升，其間想要克制空預器堵塞周期的縮短現象，就應該快速轉變空預器的吹灰方式，即在SCR噴氨運行中，投入空預器連續吹灰，從而避免因為環境溫度降低及噴氨量大而產生的空預器阻力急速上升狀況。

除此之外，技術人員更有必要在令排放濃度維持不變的基礎上，針對脫硝反應區噴氨格柵予以優化調試，具體原理則是在控制好噴氨量、減少反應區內過量氨氣使用的基礎上，遏制催化劑結灰和空氣預熱器堵塞等不良現象，從而保障脫硝裝置的安全投運周期。技術人員在配合便攜式煙氣分析儀器來測試調整爐內SCR反應區A、B側出口NOX濃度場時，涉及脫硝系統入口NOX含量維持在300mg/Nm3范疇之內，當機組負荷為270MW時，兩側噴氨量則都保持在75kg/Nm3左右。不過技術人員務必要加大對脫硝系統變化動態的監督管理力度，保證及時依照測量數據來調整噴氨格柵手動門，具體方式就是先將噴氨格柵的有關閥門關小到80%，隨即展開精細化測量，當發現測孔兩端的NOX含量明顯提升時，使得實測數量高于其余測孔。

三、結語

綜上所述，關于300MW火電機組鍋爐低氮和脫硝改造后的問題，主要包括飛灰含碳量超標、空預器頻繁遭受堵塞等。基于此，技術人員須加大試驗力度，確保及時優化調整不同結構的消旋風、轉變空預器的吹灰方式。

參考文獻：

[1]韓昀，楊世極，劉俊.貴溪電廠300MW機組脫硝改造工程可行性研究[J].資源節約與環保，2015，33（09）：84.88.

[2]曹永吉，岳永紅，陳鵬，蔡旭明，胡國柱.淺談火電廠脫硝氨區安全管理經驗[J].工程建設與設計，2016，19（16）：133.138.

作者簡介：何苗（1983.），男，漢族，四川成都人，畢業于重慶電力高等?？茖W校，副值長，主要工作方向：火電廠集控運行。