國能太倉超臨界630MW機組全負荷脫硝操作方法研究

國能太倉發(fā)電有限公司 陳天樞

1 設備概況

國能太倉發(fā)電有限公司2×630MW 超臨界機組具有變壓運行、單爐膛、一次中間再熱、平衡通風、固態(tài)排渣、露天布置等特點的燃煤鍋爐，其鍋爐型號為SG1943/25.40-M950，鍋爐在B-MCR 工況下主要技術參數(shù)詳見表1。

表1 B-MCR 工況下主要技術參數(shù)

2 寬負荷脫硝系統(tǒng)介紹

為了提高鍋爐SCR 脫硝設備在低負荷工況的入口煙溫，太倉#7、#8爐加裝了“省煤器復合熱水再循環(huán)系統(tǒng)”，如圖1所示，該系統(tǒng)由管道、閥門、循環(huán)泵、流量溫度壓力測點及DCS 控制模塊組成，且具備自動控制功能[1]。在鍋爐降負荷調(diào)峰運行期間，當脫硝入口實測煙溫低于設定值時，復合熱水再循環(huán)系統(tǒng)將自動投運，主給水憋壓閥、旁路調(diào)節(jié)閥、再循環(huán)泵及泵出口調(diào)節(jié)閥將根據(jù)欠溫程度協(xié)同工作，提高省煤器出口煙溫的目的。機組復合熱水再循環(huán)系統(tǒng)P&ID 如圖2所示。

圖1 機組復合熱水再循環(huán)方案

圖2 機組復合熱水再循環(huán)系統(tǒng)P&ID

由圖2可知，循環(huán)系統(tǒng)的具體布置方案如下。

一是旁路管線自主給水管路上接出旁路管道，沿著工質(zhì)流動方向依次布置旁路電動閘閥-1、旁路調(diào)節(jié)閥、旁路電動閘閥-2、旁路流量測量裝置、旁路止回閥，然后將旁路管道接入省煤器下降管[2]。

二是濕態(tài)再循環(huán)管線。自汽水分離器儲水箱出口管道接出濕態(tài)再循環(huán)管道，管道上依次布置分離器出口止回閥、泵入口電動閘閥、爐水循環(huán)泵、泵出口電動閘閥-1、泵出口調(diào)節(jié)閥、泵戶口電動閘閥-2、循環(huán)水流量測量裝置、泵出口止回閥，然后將循環(huán)管道接入鍋爐主給水管道。此路管線開啟后，在濕態(tài)運行階段可將分離器儲水箱中的飽和水泵送至省煤器入口，與旁路后的主給水混合，提高省煤器入口水溫。

三是干態(tài)再循環(huán)管線。自省煤器出口管道上引出干態(tài)再循環(huán)管道，沿工質(zhì)流動方向布置電動閘閥及流量測量裝置，然后將此管道接至循環(huán)泵入口管道。此路管線開啟后，在干態(tài)運行階段可將一部分省煤器出口熱水返送回省煤器入口，與旁路過的主給水混合，提高省煤器入口水溫。

四是暖管管線。自省煤器出口管道上引出暖管管道，此管道分為三路分別去往分離器出口、循環(huán)泵入口和循環(huán)泵出口。在寬負荷脫硝系統(tǒng)待機期間，此路管線負責保持整個復合熱水再循環(huán)系統(tǒng)的工作溫度，避免開啟瞬間的熱沖擊。

此循環(huán)系統(tǒng)包括3套輔助管線，分別為循環(huán)泵冷水管道（將一部分主給水引至循環(huán)泵入口）、循環(huán)泵最小流量管道（待機期間保持泵的最小流量）以及泵出口疏水管道。

3 寬負荷脫硝系統(tǒng)操作方法研究

3.1 鍋爐啟動或升負荷階段

鍋爐啟動或升負荷過程中操作流程[3]如下。

一是開啟熱水再循環(huán)泵入口電動閘閥及小流量管路電動閘閥。當熱水再循環(huán)泵入口電動閘閥及小流量管路電動閘閥全開后，啟動熱水再循環(huán)泵；密切關注熱水再循環(huán)泵的運行參數(shù)：運行電流、馬達腔溫度、熱水再循環(huán)泵進出口差壓（熱水再循環(huán)泵著重檢查）若有異常，立即退出熱水再循環(huán)泵，熱水循環(huán)泵正常運轉后，進入下一步。

3.農(nóng)村新型養(yǎng)老保險。國務院從2009年起開展新型農(nóng)村社會養(yǎng)老保險(簡稱新農(nóng)保)試點。新型農(nóng)村社會養(yǎng)老保險是以保障農(nóng)村居民年老時的基本生活為目的，由政府組織實施的一項社會養(yǎng)老保險制度，是國家社會保險體系的重要組成部分。養(yǎng)老待遇由社會統(tǒng)籌與個人賬戶相結合，與家庭養(yǎng)老、土地保障、社會救助等其他社會保障政策措施相配套，建立個人繳費、集體補助、政府補貼相結合的籌資模式。

二是開啟再循環(huán)泵出口電動閘閥，同時關閉暖管電動閘閥。熱水再循環(huán)泵穩(wěn)定運行2～5min 后，關閉暖管管路電動閘閥，然后由運行操作人員遠程啟動循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥前電動閘閥1，若電動閘閥1正常開啟，則打開循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥后電動閘閥2；如循環(huán)泵出口兩個電動閘閥均正常開啟，進入下一步。

三是開啟循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥。由運行人員緩慢開啟熱水再循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥，熱水再循環(huán)泵出口電動調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)過程中，要求每次調(diào)節(jié)開度變化不大于5%，觀察5～10min 后，待系統(tǒng)穩(wěn)定且無異常工況后方可進行下步操作，同時密切關注SCR 入口煙溫、再循環(huán)系統(tǒng)的流量、省煤器出口壁溫、省煤器出口報警值等參數(shù)的變化。

四是維持再循環(huán)泵出口調(diào)節(jié)閥開度不變，開啟省煤器旁路電動閘閥。由運行操作人員遠程啟動旁路電動閥門#1開啟指令，電動閘閥#1開啟過程中如出現(xiàn)閥門故障應立即上報并停止閥門開啟，查找原因并進行糾正；若電動閘閥#1正常開啟，則打開電動閘閥#2，如旁路2個電動閘閥均正常開啟，則進入下一步。

此外，該階段手動的操作方法主要是：首先投入熱水再循環(huán)系統(tǒng)，循環(huán)泵啟動后逐步加大泵出口的調(diào)節(jié)閥開度并觀測脫硝入口煙溫上升情況，如泵出口調(diào)節(jié)閥全開時脫硝入口煙溫仍未達到設定最低目標值（按照技術協(xié)議規(guī)定：并網(wǎng)至 30%THA 為295℃，30%THA 以上為300℃），則開啟給水旁路系統(tǒng)。然后將主給水憋壓閥設至30%開度、旁路調(diào)節(jié)閥以30%開度逐步增加，觀察脫硝入口煙溫變化情況，若旁路調(diào)節(jié)閥開至最大時，脫硝入口煙溫仍未達到目標值，則減小主給水憋壓閥開度直至煙溫滿足目標值。

手動操作時需要注意以下事項，首先，當省煤器出口水溫逼近報警值時，不能繼續(xù)加大旁路調(diào)節(jié)閥和憋壓閥關度；若省煤器出口水溫達到或超出報警值，則按1%的幅度逐漸開啟憋壓閥，每開啟1%，觀察5min（根據(jù)現(xiàn)場實際合理調(diào)整），直至不再報警。其次，從流量調(diào)節(jié)到煙水換熱減少最終體現(xiàn)到省煤器出口煙溫變化這一過程是有一定滯后性的，因此每次操作后需5min 左右再判定是否需要進行后續(xù)操作，以避免無效動作。

3.2 深度調(diào)峰下鍋爐降負荷階段

鍋爐降負荷過程中操作流程[4]如下。

一是鍋爐降負荷階段，首先開的旁路管道電動門，旁路電動門正常開啟后觀察SCR 入口煙溫、省煤器旁路流量、出口壁溫、設定的汽化報警值等參數(shù)的變化，若SCR 入口煙溫沒有達到目標值，且省煤器出口壁溫低于報警值，則進行下一步。

三是開啟泵出口電動調(diào)節(jié)閥，熱水再循環(huán)泵出現(xiàn)：MFT 信號異常、分離器儲水箱液位低信號異常、熱水再循環(huán)泵電氣回路綜合信號反饋故障或是熱水再循環(huán)泵馬達腔任一溫度測點大于 65℃等現(xiàn)象，應立即遠程退出熱水再循環(huán)泵，若遠程操作失效，立即指示就地人員操作急停按鈕。

觀察熱水再循環(huán)管路，如出現(xiàn)管路振動，應立即停止閥門開啟并關小閥門。觀察省煤器出口水溫，當?shù)扔诨蛘叽笥陬A警值時，調(diào)節(jié)熱水再循環(huán)泵出口氣動調(diào)節(jié)閥，直至省煤器出口溫度小于預警值，觀察鍋爐的運行參數(shù)，盡量與鍋爐廠設計運行參數(shù)預定值接近。

四是關閉主給水電動憋壓閥，在此過程中，應觀察省煤器旁路流量的變化情況，并密切關注省煤器進出口水溫度、壓力，與調(diào)節(jié)預警值及SCR 入口煙溫預定值進行比對。如果如達到預警值，則保持電動憋壓閥開度。如超出預警值，必須增大電動憋壓閥的開度以降低至預警值。

在降負荷階段操作過程中，如發(fā)生馬達腔溫度超過上限、省煤器出口水溫快速上升并超過上限值、復合熱水再循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)閥體、管道振動問題等情況，須立即退出復合熱水再循環(huán)系統(tǒng)：退出熱水再循環(huán)泵，關閉熱水再循環(huán)泵進、出口氣動閘閥，如熱水再循環(huán)泵遠程操作失效，應指示就地人員馬上使用就地急停按鈕，同時打開主給水電動憋壓閥，關閉旁路電動閘閥；若閥門遠程操作失效，則應安排人員以手動方式進行操作。

與升負荷階段相反，降負荷時優(yōu)先開啟給水旁路系統(tǒng)，當憋壓閥、旁路調(diào)節(jié)閥均調(diào)至最大時仍無法滿足煙溫需求，則需要投入再循環(huán)管線。各子系統(tǒng)的控制邏輯和順序與升負荷階段一致[5]。且操作時應特別注意，為防止旁路管道和再循環(huán)管道中存在空氣，造成氣堵影響旁路和再循環(huán)水流量，每次起爐時需先將旁路管道上2個電動閘閥及再循環(huán)管道上的閥門打開，讓鍋爐給水充滿整個系統(tǒng)管道，徹底排空旁路管道中的空氣。

4 結語

本文以國能太倉超臨界630MW機組為例，在分析機組寬負荷脫硝系統(tǒng)的基礎上，對寬負荷脫硝系統(tǒng)鍋爐啟動或升負荷階段、鍋爐降負荷階段操作方法進行了深入研究，實現(xiàn)了工作流程與機組工作效率的雙贏。為進一步提高工作質(zhì)量，企業(yè)每月還應組織各方就近期深調(diào)工況下機組的全負荷脫硝操作方法進行總結復盤，找出不足，給出解決方案，并對下一步的工作指明發(fā)展方向。