為積極響應(yīng)國家生態(tài)文明建設(shè)要求，持續(xù)實(shí)施大氣污染防治行動，滿足國家和地方環(huán)保政策要求，依據(jù)《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)、《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13271-2014)相關(guān)要求，積極改善環(huán)境質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)機(jī)組啟動過程全負(fù)荷脫硝，本文對機(jī)組冷態(tài)啟動過程進(jìn)行分析，以提升SCR入口煙溫為原則，通過優(yōu)化運(yùn)行操作，改變機(jī)組啟動過程中鍋爐各受熱面吸熱量分配，對啟動過程中全負(fù)荷脫硝控制策略進(jìn)行了研究。

2設(shè)備概述

華能荊門熱電1、2號鍋爐為東方 鍋爐廠生產(chǎn)的350MW超臨界直流鍋爐，為超臨界壓力、一次中間再熱、變壓運(yùn)行、單爐膛、平衡通風(fēng)、采用低NOx旋流式、前后墻對沖布置燃燒器，每臺爐配置五臺冷一次風(fēng)正壓中速直吹式制粉系統(tǒng)，鍋爐點(diǎn)火方式為等離子點(diǎn)火。每臺機(jī)組配置一臺100%B-MCR汽動給水泵，兩臺機(jī)組共用一臺30%B-MCR容量的定速電動給水泵。鍋爐的啟動系統(tǒng)為不帶再循環(huán)泵的大氣擴(kuò)容式啟動系統(tǒng)，機(jī)組配置容量為35%BMCR一級大旁路系統(tǒng)。鍋爐尾部煙道采用雙煙道結(jié)構(gòu)，其中低溫再熱器布置于前部煙道，低溫過熱器、省煤器布置于后部煙道，再熱汽溫度采用煙氣擋板輔以微量噴水作為調(diào)節(jié)手段。脫硝系統(tǒng)采用選擇性催化還原法(SCR)方式進(jìn)行脫硝處理，脫硝催化劑設(shè)計運(yùn)行溫度為295~430℃。1、2號鍋爐分別于2017年5月、2016年12月分別完成超低排放改造，現(xiàn)階段執(zhí)行的環(huán)保污染物控制標(biāo)準(zhǔn)為：NOx≤50mg/Nm3、SO2濃度≤35mg/Nm3、粉塵濃度≤10mg/Nm3。

3機(jī)組啟動過程中全負(fù)荷脫硝控制策略

機(jī)組啟動全負(fù)荷脫硝總體控制策略為：改變鍋爐各受熱面吸熱分配，提高SCR入口煙溫。采取的主要控制措施有：

1)提高給水溫度;

2)提高煙氣溫度;

3)提高蒸汽溫度;

4)加強(qiáng)并網(wǎng)后各參數(shù)精細(xì)化調(diào)整。

以下分析選取2017年3月16日、2017年7月5日2號機(jī)組兩次冷態(tài)啟動過程進(jìn)行對比分析。

3.1提高給水溫度

由于本廠無臨機(jī)加熱系統(tǒng)，2017年7月5日#2機(jī)組啟動采用臨機(jī)4段抽汽供本機(jī)除氧器對給水進(jìn)行加熱。為確保#2機(jī)組除氧器有足夠的汽源，機(jī)組啟動過程中始終保持臨機(jī)負(fù)荷在300MW以上，同時采取了電泵開機(jī)、啟動過程中及時退出A磨暖風(fēng)器、切換空預(yù)器吹灰汽源等措施，進(jìn)一步減少了輔汽的消耗，為除氧器加熱創(chuàng)造了有利條件。開機(jī)過程中始終維持約21%BMCR的啟動流量(230T/H左右)，確保了給水溫度較高且穩(wěn)定的水平，啟動階段水冷壁金屬溫度均勻、無偏差。中速暖機(jī)期間隨機(jī)投入高低加系統(tǒng)，在機(jī)組并網(wǎng)前適當(dāng)延長了機(jī)組3000RPM暖機(jī)時間，確保了給水溫度的持續(xù)上升。鍋爐點(diǎn)火前給水溫度達(dá)到99.2℃，整個升溫、升壓過程中始終維持在120-130℃之間，機(jī)組并網(wǎng)前達(dá)到了132℃。下表1為2017年3月16日、7月5日#2機(jī)組冷態(tài)啟動給水溫度對比分析。

表1給水溫度控制情況

3.2提高煙氣溫度

3.2.1提高爐膛出口煙溫

鍋爐點(diǎn)火至并網(wǎng)期間維持較小的鍋爐風(fēng)量，開機(jī)過程中始終維持約40%BMCR的鍋爐總風(fēng)量，通過關(guān)小各層燃燒器二次風(fēng)擋板及燃盡風(fēng)擋板，燃燒穩(wěn)定后逐步全開A層燃燒器二次風(fēng)擋板，抬高爐膛火焰中心。機(jī)組沖轉(zhuǎn)后、并網(wǎng)前，不退出一級大旁路系統(tǒng)，進(jìn)一步增加燃料量，通過旁路來控制蒸汽參數(shù)，從而進(jìn)一步提高了爐膛出口及SCR入口煙溫，但燃料的增加應(yīng)以主蒸汽溫升速率不超限、鍋爐不轉(zhuǎn)態(tài)為原則進(jìn)行控制。下表2為2017年3月16日、7月5日#2機(jī)組冷態(tài)啟動爐膛出口煙溫對比分析。

表2爐膛出口煙溫控制情況

3.2.2改變尾部煙道受熱面吸熱分配

鍋爐點(diǎn)火后，保持再熱側(cè)煙氣擋板全開、過熱煙氣擋板全關(guān)，在機(jī)組并網(wǎng)前始終保持此方式不變，通過減小省煤器、低溫過熱器受熱面吸熱量，增加低溫再熱器受熱面吸熱量，逐步提高脫硝入口煙氣溫度。下表-3為2017年3月16日、7月5日#2機(jī)組冷態(tài)啟動低溫再熱器、省煤器出口煙溫對比分析。

表3低溫再熱器、省煤器出口煙溫控制情況

3.2.3提高主、再熱汽溫

由于我廠旁路系統(tǒng)為一級大旁路，汽機(jī)沖轉(zhuǎn)前再熱器處于無蒸汽流通狀態(tài)，為防止因再熱器積水造成沖轉(zhuǎn)后再熱蒸汽溫度上升緩慢，在機(jī)組抽真空階段對再熱器進(jìn)行抽真空，消除了再熱器系統(tǒng)積水，提高了沖轉(zhuǎn)后再熱汽溫的升溫速率。在機(jī)組暖機(jī)至并網(wǎng)過程中逐步將主蒸汽提升至460℃左右，通過提高蒸汽溫度，減小蒸汽管道對煙氣的換熱，進(jìn)一步提高SCR入口煙氣溫度。同時利用旁路系統(tǒng)維持較低且穩(wěn)定的主汽壓，提高暖機(jī)效果，避免汽機(jī)脹差超限，為機(jī)組并網(wǎng)后主、再汽溫進(jìn)一步提升及加負(fù)荷創(chuàng)造有利條件。同時在機(jī)組并網(wǎng)前，適當(dāng)延長300rpm暖機(jī)時間，達(dá)到進(jìn)一步提高煙溫的目的。下表4、表5為2017年3月16日、7月5日#2機(jī)組冷態(tài)啟動主汽溫、再熱汽溫對比分析。

表4主汽溫控制情況

表5再熱汽溫控制情況

3.2.4加強(qiáng)并網(wǎng)后各參數(shù)的精細(xì)化調(diào)整

4達(dá)到的效果分析

并網(wǎng)后操作的總體原則是保持各項(xiàng)操作的連貫性，維持并逐步提高SCR入口煙溫，防止煙溫突降造成SCR退出。并網(wǎng)前將小機(jī)沖至3000RPM備用，做好汽泵并電泵操作準(zhǔn)備，并網(wǎng)后及時啟動第二套制粉系統(tǒng)，將負(fù)荷升至50MW完成并汽泵操作;轉(zhuǎn)干態(tài)前繼續(xù)保持鍋爐啟動流量，轉(zhuǎn)干態(tài)后根據(jù)中間點(diǎn)溫度控制給水流量，調(diào)節(jié)過程中防止給水流量大幅度波動;隨著負(fù)荷上升，逐步投入高低加系統(tǒng)，進(jìn)一步提高給水溫度，當(dāng)四抽壓力大于除氧器壓力時逐步退出除氧器加熱;并網(wǎng)后隨著燃料增加，當(dāng)氧量低于6%以下時，逐步提高總風(fēng)量;并網(wǎng)后再熱煙氣擋板以SCR入口煙溫不下降、低再管壁不超溫為原則進(jìn)行控制。