燃煤電廠SCR脫硝系統(tǒng)全負荷脫硝控制對策
近年來隨著全社會用電量的下降，由于燃煤機組參與調(diào)峰，電網(wǎng)調(diào)度頻繁啟停機及低負荷運行情況越來越明顯，機組啟停機、低負荷運行時SCR入口煙溫低于催化劑正常工作溫度窗口而導致脫硝系統(tǒng)無法投運，針對這一問題本文主要提出燃煤機組SCR脫硝系統(tǒng)全負荷脫硝的控制對策來進行討論分析，以供參考。
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，能源消耗逐年增加，隨之而來環(huán)境問題日益凸顯。國家對污染物的排放日趨嚴格，目前國內(nèi)采用低氮排放控制技術(shù)的燃煤機組在額定工況下基本能滿足排放要求，但在低負荷時，由于SCR入口煙溫低于催化劑正常工作溫度窗口而導致脫硝系統(tǒng)無法投運，因此，進行高效節(jié)能的全負荷脫銷控制技術(shù)的研究對于逐步改善周圍大氣環(huán)境質(zhì)量具有顯著的經(jīng)濟效益和社會效益。
一全負荷SCR脫硝技術(shù)概述
全負荷脫硝技術(shù)一般分為兩類：一是催化劑改造為低溫催化劑或?qū)挏卮呋瘎勾呋瘎┰跈C組啟停機或機組低負荷煙溫低的情況下滿足催化劑運行煙溫的要求。二是提高進入脫硝反應器入口煙溫。控制機組在任意負荷下反應器中煙氣溫度均在320℃——420℃之間。其工藝流程圖如下：
二全負荷低NOx排放控制現(xiàn)狀
目前，我國火電行業(yè)已形成以低氮燃燒和煙氣脫硝相結(jié)合的技術(shù)路線。催化劑是SCR脫硝系統(tǒng)的核心部件，其性能對脫硝效果有直接影響。而煙氣溫度對反應速度和催化劑的反應活性及壽命有決定作用，是影響SCR脫硝效率的重要因素之一。目前國內(nèi)燃煤電站常用的SCR催化劑為中溫催化劑，正常活性溫度區(qū)間一般為320——400℃。
鍋爐省煤器和空預器之間的煙氣溫度與這個溫度范圍接近，因此，國內(nèi)燃煤電站SCR脫硝裝置一般布置在鍋爐省煤器和空預器之間。SCR催化劑最佳反應溫度窗口為340——380℃，入口煙溫在360——380℃以下時，SCR反應效率隨著溫度的提高而提高，相應的氨逃逸率則逐漸降低。
三燃煤機組SCR脫硝系統(tǒng)全負荷脫硝控制對策
3.1增加省煤器煙氣旁路對策
燃煤機組SCR脫硝系統(tǒng)全負荷脫硝控制對策中首先可以利用到的是增加省煤器煙氣旁路方法，它主要是把經(jīng)過省煤器的煙氣分擔給旁路組織，通過給水加熱后的煙氣經(jīng)過旁路直接進入SCR裝置，從而提升了SCR反映煙氣的溫度值。另外在增加省煤器煙氣旁路的同時，在煙道出口點安置擋板，進行調(diào)節(jié)之后合理把控SCR區(qū)的進煙量，以此來控制其煙氣的溫度。
3.2增加省煤器工質(zhì)旁路方法
這種方法主要是在省煤器換熱給水的位置再加一個旁路，盡可能的降低了省煤器位置給水換熱。這也是為了降低過省煤器煙氣的熱損失情況，保證SCR反應器中煙氣溫度的提高。這種方法經(jīng)過調(diào)節(jié)以后，煙氣溫度可以很好地控制在一個合理范圍之內(nèi)。
3.3省煤器采取分組布置法
省煤器采取分組設(shè)置法同上一樣可以降低SCR前的熱損失狀況，而且還會減少原來省煤器的換熱面，從而提高進入SCR的煙氣溫度。在SCR后添加二級省煤器，讓給水進一步加熱。利用這種方式可以讓煙氣溫度保持在一定的范圍內(nèi)，是給水溫度也保持不變，極好的維護了鍋爐的安全性和經(jīng)濟性，使鍋爐的熱效率基本不變，可以維持鍋爐運行方式不變，鍋爐安全性高。
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3.4高、低壓旁路省煤器
高、低壓旁路省煤器技術(shù)是在單級低壓省煤器的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，除增加低壓省煤器外，在空預器處設(shè)置煙氣旁路，增加一高壓省煤器，在不影響空預器效率的前提下，使部分煙氣流經(jīng)空預器旁路，利用進入旁路的煙氣加熱給水，達到提升給水溫度的目的，此種方法能夠進一步增加進入SCR的煙氣溫度和機組的熱效率。
3.5利用單級低壓省煤器
在空預器后電除塵前增加一低壓省煤器就是增加單機低壓省煤器技術(shù)，其工作原理是利用煙氣余熱加熱給水以后，省煤器的水溫度將升高，減少煙氣換熱，加快進入SCR反應器的煙氣溫度，這種方法有效地提高了SCR的煙氣溫度同時也利用了煙氣余熱換熱提高了機組的熱效率，也大大降低了進入除塵器前的煙氣溫度，除塵器的除塵效果明顯增加。
四機組低負荷運行調(diào)整策略
脫硝能否正常的運行，關(guān)鍵在于機組要處于負荷階段，通過鍋爐燃燒調(diào)整保證脫硝口煙溫。時刻控制好磨組運行方式，當機組低負荷時，才能保證上層磨煤機運行，用來提高爐膛火焰中心，鍋爐出口溫度升高，才能保證脫硝入口煙溫，脫硝系統(tǒng)和催化劑的安全能穩(wěn)定運行。
要提高鍋爐煙氣溫度就要利用送風量和一次風速的調(diào)節(jié)作用。高峰時段來臨前應完成爐膛吹灰，當煙溫裕量和機組負荷不能同時滿足時，不能對鍋爐大面積吹灰。因為機組低負荷運行時間長，所以，運行的的值班人員要及時向網(wǎng)調(diào)申請機組負荷的提高，至少保證機組能運行50%負荷以上，減少因為煙溫低而退出了脫硝系統(tǒng)。
五燃煤機組啟動停機運行調(diào)整
①空冷機組在鍋爐點火后，要在空冷最低流量達到滿足的要求下，對空冷島要做到?jīng)_洗的及時性，從而保證在機組并網(wǎng)后凝結(jié)水可以在一定時間內(nèi)達到合格狀態(tài)，避免對機組升負荷的影響，早早的調(diào)整進入脫銷系統(tǒng)內(nèi)。
②鍋爐進行點火之后，必須在穩(wěn)定燃燒的條件下再去啟動其他磨煤機，在啟動上層的磨煤機時，要抬升爐膛的火焰中心，逐漸的提升鍋爐出口的溫度以及SCR反應器位置的溫度，再慢慢利用燃燒進行進一步調(diào)整，最后使鍋爐的溫度升高水平處在一個穩(wěn)定的狀態(tài)，從而在另一方面提升脫銷的入口溫度。
④機組并網(wǎng)前要保證汽水品質(zhì)合格，及時化驗水質(zhì)，及早升溫升壓升負荷。
⑤通過合理安排并及時將系統(tǒng)存在的缺陷消除，避免在機組啟動階段由于輔機重要缺陷影響機組升負荷，從而造成脫硝投運時間滯后。
⑥機組停機時，在機組負荷50%負荷以前做好各項滑停準備工作，以及適合做的各類實驗，控制好鍋爐壁溫、汽機缸溫下降速率。
⑦啟機過程中能在并網(wǎng)前做的各類電氣試驗、汽機、鍋爐試驗盡量在并網(wǎng)前完成。
結(jié)束語
綜上所述，在日趨嚴格的環(huán)保政策限制下，實行全負荷脫硝是必行之路，各發(fā)電企業(yè)可根據(jù)自身的鍋爐設(shè)備布置、管道設(shè)計情況以及改造效果情況綜合考慮擇優(yōu)選取適合本企業(yè)的改造方案。從而合理的制定出燃煤機組SCR脫硝系統(tǒng)全負荷脫硝的控制對策，以此來保護環(huán)境，減少污染物的排放。
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