摘要：火(huo)力發電機組深度調峰已成為必然趨(qu)勢,為滿足脫硝機組NOx在低負(fu)荷負(fu)荷達(da)標排(pai)放,需提(ti)高脫硝入口煙氣溫度,使其能(neng)夠達(da)到催(cui)化劑的活性范圍內。對目(mu)前(qian)國內實行(xing)的寬負(fu)荷脫硝改造方(fang)案進行(xing)對比。結合實際(ji)情況,分(fen)析(xi)技改系統運(yun)行(xing)效(xiao)果及目(mu)前(qian)運(yun)行(xing)中產(chan)生的問(wen)題及注(zhu)意事項。

0引言

當前我(wo)國用電基本是(shi)(shi)來自火(huo)電廠，煤的(de)(de)燃燒會(hui)使(shi)大(da)(da)氣(qi)(qi)資源受到嚴重(zhong)危(wei)害，因(yin)其會(hui)釋放NOx、煙塵、SO2等物(wu)質。《“十(shi)二五”節能減排(pai)綜合性工作(zuo)方(fang)案》要(yao)求全部新建燃煤機(ji)(ji)組(zu)和單(dan)機(ji)(ji)容量30萬kW及以上燃煤機(ji)(ji)組(zu)都(dou)安裝或加裝脫(tuo)硝(xiao)設(she)(she)施。現階段應(ying)用較(jiao)為(wei)廣泛的(de)(de)煙氣(qi)(qi)脫(tuo)硝(xiao)技術為(wei)選擇性催化(hua)(hua)(hua)還原(yuan)法(SelectiveCatalyticReduction，SCR)，SCR反應(ying)需要(yao)使(shi)用催化(hua)(hua)(hua)劑，目前運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)中溫催化(hua)(hua)(hua)劑溫度(du)(du)處于(yu)(yu)(320~400)#在(zai)(zai)(zai)商業上有(you)比較(jiao)廣泛的(de)(de)應(ying)用。在(zai)(zai)(zai)低(di)負(fu)荷(he)(he)運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)和大(da)(da)氣(qi)(qi)溫度(du)(du)不(bu)(bu)(bu)高(gao)(gao)(gao)時(shi)的(de)(de)電站鍋(guo)爐，SCR適用溫度(du)(du)會(hui)高(gao)(gao)(gao)于(yu)(yu)煙氣(qi)(qi)溫度(du)(du)。機(ji)(ji)組(zu)負(fu)荷(he)(he)高(gao)(gao)(gao)于(yu)(yu)60K，脫(tuo)硝(xiao)入(ru)口煙溫基本可以滿足其運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)要(yao)求，但(dan)機(ji)(ji)組(zu)在(zai)(zai)(zai)調峰期(qi)間(jian)低(di)于(yu)(yu)60K負(fu)荷(he)(he)或啟動并網初期(qi)，經常被迫退出(chu)脫(tuo)硝(xiao)設(she)(she)施運(yun)(yun)(yun)(yun)行(xing)的(de)(de)原(yuan)因(yin)是(shi)(shi)由(you)于(yu)(yu)煙溫不(bu)(bu)(bu)高(gao)(gao)(gao)，造(zao)(zao)(zao)成(cheng)'NOx超標排(pai)放。目前國內實施的(de)(de)寬負(fu)荷(he)(he)脫(tuo)硝(xiao)改(gai)造(zao)(zao)(zao)，無論(lun)是(shi)(shi)煙氣(qi)(qi)側(ce)還是(shi)(shi)給水側(ce)改(gai)造(zao)(zao)(zao)，均不(bu)(bu)(bu)可避免地(di)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)機(ji)(ji)組(zu)排(pai)煙溫度(du)(du)的(de)(de)升(sheng)高(gao)(gao)(gao)，降(jiang)低(di)機(ji)(ji)組(zu)的(de)(de)鍋(guo)爐效(xiao)率。銅山華潤電力有(you)限公司(si)實施的(de)(de)0#高(gao)(gao)(gao)加聯合低(di)省及空(kong)預(yu)器(qi)優化(hua)(hua)(hua)改(gai)造(zao)(zao)(zao)項(xiang)目，通(tong)過巧妙的(de)(de)設(she)(she)計，不(bu)(bu)(bu)僅大(da)(da)幅提高(gao)(gao)(gao)了脫(tuo)硝(xiao)投運(yun)(yun)(yun)(yun)的(de)(de)邊界條件(jian)，還不(bu)(bu)(bu)造(zao)(zao)(zao)成(cheng)排(pai)煙損失的(de)(de)增(zeng)加，實現百萬機(ji)(ji)組(zu)寬負(fu)荷(he)(he)脫(tuo)硝(xiao)的(de)(de)節能型設(she)(she)計。

1改造方案比對

保證燃(ran)煤鍋爐全(quan)(quan)時(shi)段、全(quan)(quan)負荷的(de)(de)(de)(de)氮氧化物達標(biao)是火電廠靈活性改造的(de)(de)(de)(de)主要組成部分。目前實現寬負荷脫硝的(de)(de)(de)(de)思路(lu)主要2類，即提高煙(yan)氣(qi)溫(wen)度和采(cai)用(yong)(yong)寬溫(wen)催(cui)化劑。采(cai)用(yong)(yong)寬溫(wen)催(cui)化劑其設備簡單，不(bu)影響鍋爐效率，但催(cui)化劑投資較常(chang)規催(cui)化劑提高一倍，且技術成熟度也有待驗證。因此，目前國內(nei)機組改造通常(chang)采(cai)用(yong)(yong)提高SCR入口(kou)煙(yan)氣(qi)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)方法(圖1)。

1.1增加省煤器煙氣旁路(圖2)

方案描述：開(kai)孔位置在省煤器(qi)進口(kou)的煙道(dao)上(shang)，煙氣(qi)(qi)抽部(bu)分通(tong)過旁路到SCR人口(kou)處，同時把煙氣(qi)(qi)擋板設置起來，部(bu)分鋼結構要增加，在低負荷時經過省煤器(qi)用于給(gei)水加熱的煙氣(qi)(qi)要減少，把進人SCR反應(ying)區的煙氣(qi)(qi)溫(wen)度提高上(shang)去。

優點(dian):實施起來比較(jiao)(jiao)簡單(dan)，要(yao)增(zeng)加(jia)的設備少，有比較(jiao)(jiao)低的投(tou)資成本。

缺點:鍋(guo)爐(lu)排煙(yan)(yan)溫(wen)度有(you)提高，鍋(guo)爐(lu)熱效率降(jiang)低(di)(di)0.1%~0.3%;在(zai)(zai)旁路煙(yan)(yan)氣擋板(ban)門處(chu)，容易發生積(ji)灰、卡澀的(de)情況(kuang)，還可(ke)(ke)能導致(zhi)發生煙(yan)(yan)氣內(nei)漏(lou)的(de)現象，也會影響到在(zai)(zai)關閉狀態鍋(guo)爐(lu)熱效率;內(nei)漏(lou)煙(yan)(yan)氣反應器內(nei)煙(yan)(yan)溫(wen)在(zai)(zai)滿(man)負(fu)荷(he)時(shi)(shi)有(you)時(shi)(shi)$400#，有(you)可(ke)(ke)能由(you)于燒(shao)結催化劑導致(zhi)活性會降(jiang)低(di)(di)。如果長時(shi)(shi)間在(zai)(zai)低(di)(di)負(fu)荷(he)區間運行機組，這個方法是有(you)一定優(you)勢的(de)。

1.2增加省煤器工質旁路(圖3)

方(fang)案(an)描述：給(gei)水(shui)(shui)旁(pang)路方(fang)案(an)是(shi)直接將部分給(gei)水(shui)(shui)在(zai)(zai)省煤器進口集箱(xiang)前引到下降管，通過調節閥在(zai)(zai)低負荷時調節旁(pang)路給(gei)水(shui)(shui)流量，在(zai)(zai)省煤器的吸(xi)熱量和主流水(shui)(shui)量減(jian)少后，SCR人(ren)口煙(yan)溫提高的目(mu)的可以達到。

優點:煙溫調節區間要求不高(<10#)時可以考慮，改造相對簡單。

缺(que)點:由于有減(jian)少進(jin)人省煤(mei)器(qi)的給(gei)(gei)水(shui)(shui)量，這樣會導致省煤(mei)器(qi)出口超(chao)溫;省煤(mei)器(qi)給(gei)(gei)水(shui)(shui)旁路的存在(zai)使給(gei)(gei)水(shui)(shui)與煙氣降低換熱效(xiao)果(guo)，鍋爐熱效(xiao)率(lv)降低0.5%-1.5%，升高了排煙溫度(du);給(gei)(gei)水(shui)(shui)旁路調節煙溫有不

太明顯的(de)效果(guo)，是因為(wei)煙氣的(de)換熱系數大于省煤(mei)器給(gei)水。

1.3分級省煤(mei)器系統(圖4)

方案描述:拆除(chu)原(yuan)有(you)省(sheng)煤器(qi)(qi)靠煙(yan)氣下游部(bu)分(fen)受(shou)(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)(mian)，將(jiang)一定的(de)(de)省(sheng)煤器(qi)(qi)受(shou)(shou)熱(re)(re)(re)面(mian)(mian)在SCR反應(ying)器(qi)(qi)后(hou)進行增設(she)。位(wei)(wei)于SCR反應(ying)器(qi)(qi)后(hou)面(mian)(mian)的(de)(de)省(sheng)煤器(qi)(qi)給水先通(tong)過后(hou)，再引至位(wei)(wei)于SCR反應(ying)器(qi)(qi)前面(mian)(mian)的(de)(de)省(sheng)煤器(qi)(qi)。這樣(yang)在SCR之前，通(tong)過煙(yan)氣傳熱(re)(re)(re)面(mian)(mian)的(de)(de)減少使煙(yan)溫(wen)提高的(de)(de)目的(de)(de)可以實現。優(you)點(dian)：與(yu)改造前相比鍋爐的(de)(de)排煙(yan)溫(wen)度(du)以及總的(de)(de)熱(re)(re)(re)量分(fen)配基本沒有(you)變(bian)化，保(bao)證不影響(xiang)到(dao)鍋爐熱(re)(re)(re)效(xiao)率;SCR人口煙(yan)溫(wen)的(de)(de)提升范(fan)圍很(hen)大(da)。

缺點:省煤器(qi)有相對大的改造量，有比較高的投(tou)資成(cheng)本(ben);增(zeng)設的SCR后省煤器(qi)需要(yao)一定空間安裝，場地要(yao)求更(geng)(geng)高。該方(fang)案旁路(lu)煙(yan)氣內漏的問(wen)題可以有效避免掉，但系統和(he)煙(yan)氣旁路(lu)相比更(geng)(geng)加(jia)復雜，有增(zeng)加(jia)設備維(wei)護(hu)難度(du)(du)，工(gong)程造價及施工(gong)難度(du)(du)比較提(ti)高，而且改造對SCR區煙(yan)道所占空間有一定要(yao)求，推廣方(fang)面(mian)有一定的局限(xian)性。

1.4省煤器熱水再循環系統(tong)(圖5)

方案描述：從原有(you)的(de)省(sheng)煤器(qi)出口引出部分熱水(shui)到省(sheng)煤器(qi)人口，把省(sheng)煤器(qi)人口給水(shui)溫度提高上(shang)去，減少省(sheng)煤器(qi)的(de)吸熱量(liang)，提高省(sheng)煤器(qi)后的(de)煙氣溫度。

優點:可(ke)提高煙氣溫度(du)(0~60)oC，滿足30%THA(TotalHydrocarbonAnalyzer■，總碳氣分(fen)析)甚至更低(di)負荷下達到SCR入口煙溫310oC的要求，費(fei)用適中，所需(xu)場(chang)地較小。

缺點:排煙(yan)溫度(du)提高(gao)(0~13)oC，鍋(guo)爐效率降低(di)0~0.65%。

不同改造方案的(de)比對情況(kuang)，見表1。

2結語

明確制(zhi)約機(ji)(ji)組(zu)脫(tuo)硝(xiao)全(quan)負荷投(tou)運(yun)的(de)(de)主要(yao)因素為脫(tuo)硝(xiao)人口煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度，針對(dui)火電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)脫(tuo)硝(xiao)SCR系統全(quan)負荷投(tou)運(yun)策略有(you)(you)進行對(dui)比，對(dui)提(ti)高(gao)脫(tuo)硝(xiao)人口煙(yan)(yan)溫(wen)改(gai)造(zao)的(de)(de)幾(ji)種(zhong)方案(an)進行了討論。0#高(gao)加(jia)(jia)投(tou)入對(dui)于脫(tuo)硝(xiao)的(de)(de)影響(xiang)在(zai)于煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度的(de)(de)提(ti)高(gao)，但所有(you)(you)提(ti)高(gao)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度的(de)(de)手段都(dou)不(bu)可避免的(de)(de)造(zao)成省煤(mei)器出(chu)口煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度升高(gao)，同時造(zao)成排煙(yan)(yan)損(sun)失的(de)(de)增加(jia)(jia)，鍋(guo)爐(lu)效(xiao)率(lv)下(xia)降。但是通過高(gao)、低溫(wen)省煤(mei)器的(de)(de)設計，可避免排煙(yan)(yan)損(sun)失的(de)(de)增加(jia)(jia)。該項(xiang)技(ji)術(shu)具有(you)(you)安全(quan)、穩定、節能效(xiao)果好的(de)(de)特點，項(xiang)目(mu)投(tou)人后(hou)，機(ji)(ji)組(zu)并(bing)網在(zai)400MW負荷以后(hou)即(ji)可投(tou)人脫(tuo)硝(xiao)系統，且不(bu)影響(xiang)鍋(guo)爐(lu)效(xiao)率(lv)，同時滿足了國家環保(bao)對(dui)火電(dian)(dian)(dian)廠節能及減排的(de)(de)兩方面要(yao)求(qiu)，值得(de)同類型火電(dian)(dian)(dian)機(ji)(ji)組(zu)推廣及應用。

    山東新澤(ze)儀器有(you)限公(gong)司TK系(xi)列煙氣在線監(jian)(jian)測(ce)(ce)系(xi)統(tong)是采(cai)用(yong)國際先(xian)進(jin)(jin)的(de)原理(li)與技術(shu)集(ji)成的(de)新型煙氣在線監(jian)(jian)測(ce)(ce)系(xi)統(tong)、揮發性有(you)機物voc在線監(jian)(jian)測(ce)(ce)系(xi)統(tong)，可針對固(gu)定污染(ran)源的(de)SO2、NOX、CO、CO2、O2、煙塵(chen)、煙氣流(liu)量、壓(ya)力、溫度(du)、濕度(du)、非甲烷總烴等進(jin)(jin)行實(shi)時(shi)監(jian)(jian)測(ce)(ce)，具有(you)用(yong)戶管(guan)理(li)、數(shu)據保存、展示打印(yin)功能，并可以定時(shi)和(he)實(shi)時(shi)地(di)把監(jian)(jian)測(ce)(ce)的(de)數(shu)據通過配套的(de)環境監(jian)(jian)測(ce)(ce)網絡系(xi)統(tong)送到各(ge)級環保部門，為管(guan)理(li)決策提供科學(xue)依據。 

    新澤儀(yi)器在成立之初就(jiu)以(yi)客戶體驗為(wei)中心，始終以(yi)產(chan)品質量為(wei)發(fa)展的基石，致力于打造氣體分析儀(yi)行業的一(yi)線品牌。 無(wu)論(lun)您是(shi)(shi)購買(mai)我們自主生產(chan)還是(shi)(shi)代理(li)(li)進口品牌產(chan)品我們都以(yi)負責(ze)到底為(wei)己任。無(wu)論(lun)是(shi)(shi)售前的技術(shu)方案提(ti)供還是(shi)(shi)售后的技術(shu)服務(wu)我們都站到客戶立場去(qu)考(kao)慮(lv)、去(qu)處理(li)(li)問(wen)題，提(ti)供最優質、最貼(tie)合、最實用的產(chan)品技術(shu)方案。