鄒縣電廠1000MW機組低負荷段脫硝入口煙溫控制與調整

徐　寧,王秋梅,孫　磊（華電國際鄒縣發電廠　,山東　鄒城　273522）

鄒縣電廠1000MW機組低負荷段脫硝入口煙溫控制與調整

徐寧,王秋梅,孫磊
（華電國際鄒縣發電廠,山東鄒城273522）

摘要：針對我電廠百萬千瓦機組在低負荷階段脫硝入口煙溫低導致脫硝退出運行的問題進行了原因分析，提出一些可行的調整手段，進一步提高了脫硝系統運行的穩定性。

關鍵詞：低負荷；脫硝；入口煙溫

0　引言

隨著現在環保形式越發嚴峻，鄒縣發電廠八臺機組相繼進行脫硝技改，目前百萬千瓦機組脫硝系統已經完成了環保驗收，正式移交。但是由于機組24h內負荷發生變化，高負荷時脫硝系統可穩定運行，當負荷低于650MW時，脫硝系統會自動退出運行，使環保參數超標。面對嚴峻的環保壓力，保證低負荷下脫硝系統穩定運行是擺在運行人員面前的一大難題。分析低負荷階段由于煙溫低造成的脫硝退出運行，制定措施，保證低負荷下脫硝系統能夠穩定運行。

1　設備介紹

鄒縣發電廠1000MW機組脫硝系統由青島華拓科技股份有限公司設計制造，采用高灰型選擇性催化還原煙氣脫硝（SCR）工藝，采用液氨為還原劑。SCR工藝采用高灰型布置，按“2＋1”模式布置催化劑及支撐，備用層在最下層。設2臺SCR反應器，不設反應器旁路和省煤器旁路。初裝2層催化劑時，在鍋爐正常負荷范圍內，設計條件下SCR入口NOx濃度為400mg/Nm3，性能考核試驗時的脫硝效率不低于80%。在催化劑質量保證期期滿之前，脫硝效率不低于80%，且NOx排放濃度不超過100mg/Nm3。

煙氣脫硝SCR系統（指從鍋爐省煤器出口至空預器入口膨脹節之間與SCR系統接口范圍內的部分）運行中煙氣溫度不高于420℃的情況下長期運行，同時催化劑應能承受運行溫度450℃不少于5小時的考驗，而不產生任何損壞。

SCR入口煙氣設計參數如表1。

表1

SCR系統煙氣溫度是保證選擇催化劑良好的重要參數，催化反應只能在一定的溫度范圍內進行，同時存在催化的最佳溫度，這是每種催化劑特有的性質，因此煙氣溫度直接影響反應的進程；如本系統選擇的催化劑，可在煙溫315～420℃之間運行，低于低限溫度或高于高限溫度運行，催化劑就都會失活。鄒縣電廠脫硝系統分AB兩側，每側SCR系統入口設3個煙溫測點，單側3個測點中有2個在315-420℃以外，保護動作該側脫硝自動退出。整個系統投入運行至今，催化劑入口煙溫并未發生達到過420℃以上情況，但多次發生低負荷時段入口煙溫低于315℃導致脫硝退出。

2　影響脫硝SCR系統入口煙溫低因素及調整

影響脫硝SCR系統入口煙溫低因素，經過近幾年運行情況分析，總結大致有以下幾點影響因素：

2.1爐內熱負荷分布不均勻造成煙氣脫硝SCR系統入口煙溫低

爐內熱負荷分布不均勻將直接造成兩側煙溫不平衡。圖1為進行調整前兩側煙溫變化情況。由于兩側煙溫偏差大，機組低負荷時很容易出現由于煙溫低的一側由于煙溫過低造成脫硝退出。

表2

機組大修通過動力場試驗和粉管調平試驗可有效地降低爐內熱負荷分布不均勻性。通過調整兩側風機出力、保證磨煤機盡量對沖燃燒、采取有針對性的吹灰等手段達到兩側汽溫、風量、煙溫盡量保持一致，解決爐內熱負荷分布不均的問題：

根據兩側風量偏差，適當調整兩側風機出力偏差。

降低高溫側主再熱汽溫溫度，從而可降低高溫側煙氣溫度，從而減少兩側煙溫偏差。

針對性地吹灰，對煙氣溫度較高側進行吹灰，提高受熱面吸熱量從而降低煙溫。

根據燃燒偏差調整兩側側燃風開度和燃燼風開度，從而改變兩側煙氣溫度。

雖然爐膛內為對沖燃燒但由于粉管出力不均爐膛出口處仍存在殘余旋轉，通過火焰中心的調整，可以調整兩側煙氣溫度至平衡。

通過以上調整，2014年11月以來低負荷方式下，對兩側SCR入口煙溫進行采樣統計，取500MW負荷時數據如表2。

對措施采取前后兩側SCR入口煙溫進行對比得出下圖，可以看出兩側煙溫偏差不大。

從圖2可以看出，采取措施后，兩側SCR入口煙溫偏差不大，500MW負荷下，SCR入口煙溫基本穩定在315℃以上，波動幅度平穩，確保了脫硝系統的安全投入。

2.2磨煤機運行方式及磨煤機參數造成煙氣脫硝SCR系統入口煙溫低

調整各磨煤機參數和出力，優化制粉系統運行方式可有效地提高煙氣脫硝SCR系統入口煙溫。如機組低負荷時段煙溫低可通過以下手段進行調節。

（1）低負荷時提高上層磨煤機出力，降低下層磨煤機出力。從而提高火焰中心高度，提高煙氣脫硝SCR系統入口煙溫。

（2）降低磨煤機出口溫度，使燃燒延后可提高煙氣脫硝SCR系統入口煙溫。

（3）通過調整一次風壓力，可改變火焰中心高度低負荷時應盡量降低一次風壓力，提高煙氣脫硝SCR系統入口煙溫。

（4）低負荷時提高送風溫度，或投入暖風器，可提高煙氣脫硝SCR系統入口煙溫。

（5）增加送風量。

對比采取措施前后，500MW負荷時，SCR入口煙溫明顯提高：

從圖3可以看出，采取措施后，通過調整磨煤機運行方式，提高火焰中心，可以使SCR入口煙溫控制在318℃以上，效果明顯。但由于排煙溫度高會造成鍋爐損失增加，提高煙氣脫硝SCR系統入口煙溫時應兼顧經濟性。

2.3燃燼風擋板影響脫硝SCR系統入口煙溫

合時燃燼風擋板可保證燃燒的完全，燃燼風過小將使燃燒不完全并使燃燒拖后煙溫升高。過量燃燼風將造成火焰中心降低和風量過大降低煙溫，保證合時的燃燼風開度可保證低負荷煙氣脫硝SCR系統入口煙溫正常。

2.4再熱器擋板開度影響脫硝SCR系統入口煙溫

由于低壓過熱器出口煙溫較高，而省煤器出口煙溫較低，所以開大再熱器側煙氣擋板，關小過熱器側煙氣擋板可以有效的提高煙氣溫度。

（1）根據負荷情況提前開大再熱器側煙氣擋板，關小過熱器側煙氣擋板。

（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，650MW至500MW負荷間，根據對再熱器煙氣擋板開度與低再入口煙溫、SCR入口煙溫情況進行統計可以看出，通過提前開大再熱器煙氣擋板，可以大幅提高SCR入口煙溫，維持在320℃以上。

2.5制粉系統設備可靠性差影響脫硝SCR系統入口煙溫

加強參數調整、加強巡回檢查，保證制粉系統可靠性。

（1）加強制粉系統參數監視

（2）及時清理磨煤機分離器，制粉系統缺陷及時聯系檢修處理，并錄入FAM，利用停磨機會對磨煤機料位進行檢查

（3）及時根據磨煤機電流情況，加鋼球

（4）加強巡回檢查，發現缺陷及時聯系檢修處理，提高制粉系統運行的可靠性

（5）增減負荷時不可大幅操作，制粉系統應留有一定的調節余量，以使系統擾動及煤質變化時方便調節，盡量減少啟停磨煤機造成煙溫大幅波度。

通過措施的實施，避免了因設備故障造成停磨、倒磨影響煙溫變化。

2.6煤質差、煤質變化大影響脫硝SCR系統入口煙溫

煤質的好壞直接影響鍋爐燃燒的穩定性和煙溫的高低，因此采取以下措施：

（1）加強燃料摻燒摻配工作，提高入爐煤質。

（2）實時了解入爐煤質。值班人員要及時根據入爐煤的煤質及時調整鍋爐燃燒。

（3）優化運行調整。充分利用煤粉濃度測點，提供實時調節的依據，使各個噴燃器煤粉濃度均勻。

措施采取后，入爐煤質得到有效提升，接近校核煤種，入爐煤低位發熱量大于19.0.5MJ/kg，入爐煤揮發份大于37.7Vad%，大大降低了因煤質差影響帶負荷情況的發生。

2.7其它因素的影響

如爐膛漏風，負壓、氧量變化大，加強現場巡檢。特別是經常通過觀火孔觀察爐內煤粉燃燒情況，以及爐膛及系統漏風情況。可通過關閉未關閉觀火孔、保證爐底水封正常、檢查爐膛不嚴密處并處理等措施來進行處理。

目標負荷不可預見，AGC指令變化頻繁。可通過業務學習，掌握負荷變化的一般規律提高負荷的預見性，提前調整、精心操作，保證脫硝SCR系統入口煙溫正常。

針對上述原因，通過不斷摸索，上述問題基本上都找到了解決方法。

3　結論

經過一系列有針對性的改進措施，在低負荷階段，現已很少出現脫硝異常退出的情況，夜間，有時負荷最低能減到450MW，仍能短時維持系統運行。可見，低負荷時段，脫硝入口煙溫完全能夠控制到315℃以上。平時低于500MW的情況很少，基本可以保證不因入口煙溫低的原因導致脫硝退出。

作者簡介：徐寧（1982—），男，山東鄒城人，助理工程師，主要從事：火力發電廠集控運行方面的工作。