摘要：國家和地方政府部門對燃煤機組的三項污染物排放的要求越來越高，火電廠在任何運行負(fù)荷時，都必須達(dá)標(biāo)排放。各地方環(huán)保部門也以各種方式要求提高脫硝、脫硫和除塵設(shè)施的投運率。三項污染物的超標(biāo)將引起排污費的增加、環(huán)保電價的沒收，直接影響電廠的收入。而機組啟停階段、低負(fù)荷階段，在不進(jìn)行鍋爐設(shè)備改造的情況下，脫硝SCR煙氣溫度低于300℃，造成脫硝系統(tǒng)無法投運。某發(fā)電公司經(jīng)過多次機組啟動試驗和總結(jié)，從提前導(dǎo)通氨氣管路系統(tǒng)、優(yōu)化摻配煤、制粉系統(tǒng)啟動、汽溫控制、干濕態(tài)轉(zhuǎn)換時間以及過再熱煙氣擋板調(diào)節(jié)入手，采取了有針對性的調(diào)整策略，取得了明顯效果，實現(xiàn)了不進(jìn)行鍋爐設(shè)備改造的情況下，機組并網(wǎng)前脫硝入口煙溫大于300℃并全負(fù)荷投入脫硝系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：燃煤機組;污染物排放;脫硝SCR煙氣溫度

1鍋爐設(shè)備概述

4×660MW鍋爐是超超臨界參數(shù)變壓運行直流鍋爐，超超臨界參數(shù)、型式為П型布置，一次中間再熱，單爐膛，平衡通風(fēng)，采用四墻切圓燃燒方式，設(shè)計燃料為煙煤，產(chǎn)品型號為HG-2000/26.15-YM3。脫硝SCR出入口煙溫達(dá)到300℃以上允許投入脫硝系統(tǒng)。

1-4號爐脫硝系統(tǒng)采取選擇性催化還原(SCR)法來達(dá)到去除煙氣中NOx的目的。脫硝系統(tǒng)設(shè)計效率二層催化劑脫硝效率可達(dá)81%，三層催化劑脫硝效率可達(dá)90%，催化劑設(shè)計允許最高使用溫度420℃，允許最低使用溫度300℃，氨逃逸率小于3ppm。1-4號爐脫硝正常脫硝SCR出入口溫度控制在300-420℃，低于300℃時煙溫低保護動作，4臺機組均無任何全負(fù)荷投脫硝改造。

鍋爐啟動系統(tǒng)為帶再循環(huán)泵系統(tǒng)，二只立式內(nèi)置式汽水分離器布置于鍋爐的后部上方，由后豎井后包墻管上集箱引出的鍋爐頂棚包墻系統(tǒng)的全部工質(zhì)均通過4根連接管送入二只汽水分離器。在啟動階段，分離出的水通過水連通管與一只立式分離器貯水箱相連，而分離出來的蒸汽則送往水平低溫過熱器的下集箱，分離器貯水箱中的水經(jīng)再循環(huán)泵后到省煤器入口。

煙氣依次流經(jīng)上爐膛的分隔屏過熱器、屏式過熱器、末級過熱器、末級再熱器和尾部轉(zhuǎn)向室，再進(jìn)入用分隔墻分成的前、后二個尾部煙道豎井，在前豎井中煙氣流經(jīng)低溫再熱器和前級省煤器，另一部分煙氣則流經(jīng)低溫過熱器和后級省煤器，在前、后二個分豎井出口布置了煙氣分配擋板，煙氣流經(jīng)分配擋板后通過連接煙道、脫硝SCR、回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器、電除塵器、引風(fēng)機、脫硫裝置，由煙囪排向大氣。

2并網(wǎng)前脫硝投入鍋爐設(shè)備必備條件

鍋爐并網(wǎng)前脫硝系統(tǒng)的投入，鍋爐設(shè)備必須具備以下四個條件：

1)鍋爐給水系統(tǒng)具有爐水循環(huán)泵。

2)鍋爐具有過再熱煙氣調(diào)節(jié)擋板。

3)機組并網(wǎng)前鍋爐主蒸汽溫度可以達(dá)到470℃左右。

4)脫硝SCR入口煙氣溫度達(dá)到300℃，脫硝允許投入。

3運行調(diào)整策略

3.1脫硝SCR系統(tǒng)準(zhǔn)備

1)若脫硝SCR區(qū)管路進(jìn)行過檢修，應(yīng)在點火前完成氨氣管路的氮氣充壓查漏工作，使管道處于保壓狀態(tài)。

2)鍋爐點火后確認(rèn)脫硝供氨總閥(氨站)開啟，管道無漏氨，提前導(dǎo)通脫硝SCR區(qū)系統(tǒng)。

3)脫硝入口煙溫大于250℃時，開啟脫硝SCR區(qū)供氨手動總閥，脫硝系統(tǒng)具備隨時投入條件。

3.2摻配煤優(yōu)化

某發(fā)電公司鍋爐啟動采A磨煤機等離子點火，在啟機階段，為提高鍋爐主蒸汽溫度，以及盡早啟動第二套和第三套制粉系統(tǒng)，從而提高煙氣量和爐膛出口煙氣溫度，優(yōu)化機組啟動過程中的摻配煤方式。

制定上煤方案時，根據(jù)煤場存煤情況，充分考慮配煤方式并計算入爐煤發(fā)熱量，在保證燃燒穩(wěn)定的前提下，盡量降低入爐煤發(fā)熱量，A、B磨煤機摻配高熱值煤種(塔優(yōu)或神華)，其它磨煤機盡量摻配低熱值煤種。

3.3提高省煤器入口給水溫度至250℃左右

某發(fā)電公司鍋爐給水系統(tǒng)如下圖：

并網(wǎng)前鍋爐給水系統(tǒng)

1)通過輔汽加熱除氧器，鍋爐點火后始終保持除氧器內(nèi)給水溫度在120℃以上;汽輪機暖機期間聯(lián)系化驗班化驗?zāi)Y(jié)水水質(zhì)，水質(zhì)合格后立即回收凝結(jié)水至除氧器。汽輪機3000rpm定速后，四抽至除氧器加熱進(jìn)行暖管，四抽壓力達(dá)到0.26MPa以上立即投入四抽至除氧器加熱。

2)汽輪機3000rpm定速后，投入高低加系統(tǒng)，從而提高省煤器入口給水溫度，在機組并網(wǎng)前確保省煤器入口給水溫度達(dá)到250℃以上。

3)鍋爐濕態(tài)時增大爐水循環(huán)泵出力。通過開大爐水循環(huán)泵過冷水調(diào)門開度，減少鍋爐上水調(diào)門開度，先將大部分的給水上至鍋爐貯水箱內(nèi)，然后利用貯水箱內(nèi)溫度較高的熱水與高加出口溫度較低的給水在省煤器入口混合，從而保證機組并網(wǎng)前省煤器入口給水溫度保持在250℃以上。

4)減少爐水外排，對貯水箱水位的調(diào)整盡量做到零外排，從而減少鍋爐上水量，避免溫度較低的給水進(jìn)入省煤器。

5)鍋爐濕態(tài)時，漲負(fù)荷速度相對較慢，避免快速漲負(fù)荷造成省煤器入口給水量增加較多，造成省煤器入口給水溫度大幅下降。

3.4過再熱煙氣擋板調(diào)整優(yōu)化

合理利用過再熱煙氣擋板，在機組啟動初期，再熱器蒸汽流量較小，可適當(dāng)保持再熱器側(cè)煙氣擋板較大開度，保證更大流量的煙氣經(jīng)過再熱器，減少煙氣在低溫過熱器的換熱，可有效提高脫硝SCR入口煙氣溫度。擋板操作方法如下：

1)沖車前過熱煙氣擋板和再熱煙氣擋板開度均保持100%。

2)汽輪機沖車后，關(guān)小過熱煙氣擋板，最小可關(guān)至20%，再熱煙氣擋板保持100%全開。

3)脫硝系統(tǒng)投入后，當(dāng)兩側(cè)煙溫出現(xiàn)偏差時，調(diào)整過再熱煙氣擋板開度來消除熱偏差，過再熱煙氣擋板總開度之和維持120%不變。

3.5鍋爐燃燒調(diào)整優(yōu)化

1)機組并網(wǎng)前保持A制粉系統(tǒng)運行，A制粉系統(tǒng)摻配高熱值的煤，一般以塔優(yōu)煤為主，保證機組并網(wǎng)前一臺磨煤機可以將主再熱汽溫?zé)?70℃以上。

2)汽輪機2500rpm暖機期間，并列兩側(cè)送引風(fēng)機和一次風(fēng)機，兩側(cè)送引風(fēng)機和一次風(fēng)機并列運行后，恢復(fù)6臺制粉系統(tǒng)熱備用狀態(tài)，為后期機組并網(wǎng)后平穩(wěn)升負(fù)荷消除一切缺陷。

3)提高火焰中心高度：機組并網(wǎng)前除保持A制粉系統(tǒng)二次風(fēng)門較大開度外，關(guān)小其它二次風(fēng)門和附加風(fēng)，提高二次風(fēng)風(fēng)箱差壓至1.0KPa左右，以提高二次風(fēng)剛性，同時將擺角燃燒器擺至較高的高度，從而提高火焰中心高度;機組并網(wǎng)后制粉系統(tǒng)啟動前開啟對應(yīng)的二次風(fēng)，維持風(fēng)箱差壓在0.6KPa以上。

4)送風(fēng)機并列后提高風(fēng)箱差壓，保持熱風(fēng)再循環(huán)全開至50%BMCR負(fù)荷以上。

3.6鍋爐主再熱汽溫的優(yōu)化

利用提高主再熱蒸汽溫度提高脫硝SCR出入口煙氣溫度。鍋爐蒸汽溫對煙氣溫度影響較大，蒸汽溫度提高煙氣溫度也相應(yīng)提高。因此，在汽輪機暖機期間逐漸將主再熱蒸汽溫度提高至450℃以上，暖機結(jié)束后逐漸將主再熱蒸汽溫度提高，確保并網(wǎng)前主再熱蒸汽溫度470℃以上，機組并網(wǎng)后逐漸將主再熱蒸汽溫度提高至550℃。

3.7鍋爐干濕態(tài)轉(zhuǎn)換優(yōu)化

某發(fā)電公司傳統(tǒng)的干濕態(tài)轉(zhuǎn)換一般是選擇在30%BMCR負(fù)荷三臺制粉系統(tǒng)運行進(jìn)行，現(xiàn)改變傳統(tǒng)的干濕態(tài)轉(zhuǎn)換方式，選擇在40%BMCR負(fù)荷四臺制粉系統(tǒng)運行進(jìn)行轉(zhuǎn)換。一般采用A、B、D、E磨運行或者A、B、C、E磨煤機運行進(jìn)行濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)操作，提高火焰中心高度，從而提高鍋爐主再熱汽溫，提高脫硝SCR煙氣溫度。

濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)時制粉系統(tǒng)圖

濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)時鍋爐主再熱蒸汽溫度

濕態(tài)轉(zhuǎn)干態(tài)時脫硝畫面

3.8并網(wǎng)時間的選擇

機組啟動時以脫硫出口NOX濃度合格為標(biāo)準(zhǔn)，小時均值以整點統(tǒng)計，如8點50分并網(wǎng)，則8點至9點小時均值統(tǒng)計在內(nèi)，即使并網(wǎng)時合格，若整點小時均值不合格，仍統(tǒng)計為超標(biāo)1小時;若整點后半小時并網(wǎng)，有時會出現(xiàn)小時均值統(tǒng)計為1小時不合格的情況。因此，并網(wǎng)時間盡量在整點后15分鐘內(nèi)并網(wǎng)，保證脫硫出口NOX濃度小時均值不超標(biāo)。

機組并網(wǎng)前脫硝畫面

4注意事項

在鍋爐設(shè)備不進(jìn)行任何設(shè)備改造的情況下實現(xiàn)鍋爐全負(fù)荷脫硝系統(tǒng)投，還應(yīng)注意以下事項

1)由于并網(wǎng)前煙氣量小，氧量高，折氧后NOX濃度高，脫硝投入后應(yīng)控制噴氨量，避免嚴(yán)重過量噴氨。

2)機組并網(wǎng)初期，兩側(cè)送引風(fēng)機和一次風(fēng)機并列運行，磨煤機恢復(fù)熱備用，鍋爐總風(fēng)量偏大，氧量高，并網(wǎng)后要防止粉塵超標(biāo)。

3)若單側(cè)脫硝入口煙溫不滿足條件，應(yīng)通過調(diào)節(jié)過、再熱煙氣擋板開度使其盡快滿足。

4)機組并網(wǎng)后，注意控制升負(fù)荷速率，及時增加鍋爐燃燒，避免蒸汽流量上升過快，煙溫下降過快脫硝被迫退出。

5)機組并網(wǎng)后，按規(guī)定持續(xù)升溫升壓，盡快啟動第三臺磨，通過加強燃燒來提高煙氣溫度，同時適當(dāng)控制鍋爐風(fēng)量，降低鍋爐氧量，避免煙塵折氧后超標(biāo)。

通過以上的調(diào)整策略，某發(fā)電公司鍋爐不進(jìn)行任何設(shè)備改造的情況下，分別在1、2、4號機組啟動過程中進(jìn)行試驗，通過運行調(diào)整，在機組啟停階段、低負(fù)荷階段，將脫硝SCR出入口煙氣溫度調(diào)整至300℃以上，滿足脫硝裝置在全負(fù)荷范圍內(nèi)均能連續(xù)穩(wěn)定運行的要求。