应用热水再循环技术实现宽负荷脱硝

燃煤电站锅炉在较低负荷运行时,脱硝设备(SCR)入口烟气温度可能低于脱硝催化剂正常工作温度窗口(通常为300℃~420℃),需要进行相关改造来满足电站锅炉低负荷投运脱硝设备的要求。通过对分级省煤器、省煤器烟气旁路、省煤器水旁路、热水再循环等几种目前常见的提高低负荷脱硝入口烟气温度改造方法的原理及特点进行了介绍,并详细介绍了热水再循环改造的技术路线,旨在为需要进行相关改造电厂的方案选择提供参考。     

国内首台火电机组省煤器分级改造提高SCR入口烟温实践

北仑电厂2号锅炉低负荷时省煤器出口烟温过低,不能保证机组的脱硝投运率,通过省煤器的分级改造,提高了SCR入口烟气温度,既满足了脱硝设备的烟温要求,又不影响锅炉热效率,为国内同类机组脱硝改造提供了借鉴.     

600MW火电机组提高SCR入口烟温方案研究

国电浙江北仑第一发电有限公司2号锅炉低负荷时省煤器出口烟温过低,为保证低负荷时机组的脱硝投运率,需提高脱硝SCR入口烟温。论述提高SCR入口烟温几种方法的原理及利弊,并对省煤器分级改造的方案进行了介绍,为国内同类机组脱硝改造提供了借鉴。     

电站燃煤锅炉全负荷SCR脱硝控制技术探讨

为了解决燃煤电站锅炉在低负荷时由于SCR入口烟温低于SCR催化剂正常工作温度窗口而导致脱硝系统无法投运的问题,主要对策有增加省煤器旁路、提高锅炉给水温度、省煤器分级技术以及开发宽温度窗口SCR脱硝催化剂。这些方法能在一定程度上改善低负荷SCR脱硝系统运行情况,目前国内所采用的省煤器旁路烟道等技术是以牺牲一定的经济性为代价的,高效节能锅炉全负荷SCR脱硝控制技术的研究对于逐步改善周围大气环境质量具有显著的经济效益和社会效益。本文旨在为燃煤锅炉进行全负荷SCR脱硝控制提供参考。     

600MW机组锅炉低负荷脱硝投运改造工程实践

某电厂锅炉300MW负荷以下运行时无法满足SCR脱硝系统正常连续运行烟温要求(300℃～420℃),脱硝系统被迫退出,NOx排放超标,为保证机组低负荷时脱硝系统正常投运,需提高SCR入口烟温。分析与论述了几种提高SCR入口烟温方法,确定采用省煤器分级方案。改造后,210 MW负荷工况下SCR入口烟温提高30℃左右,脱硝系统正常投运,锅炉效率未受影响。采用省煤器分级改造取得了较好的工程效果,为同类型机组脱硝改造提供参考。     

不同宽负荷脱硝系统变工况及瞬态性能的对比研究

对比了0号高压加热器、省煤器给水旁路和省煤器烟气旁路等宽负荷脱硝系统的宽负荷性能及瞬态特性。结果表明：在30%THA～100%THA负荷、旁路流量均为50%时,采用低过侧省煤器烟气旁路的SCR入口温度升高幅度最大,达31.2 K;采用各省煤器旁路方案均使机组标准煤耗率增大,采用低过侧省煤器烟气旁路和低再侧省煤器烟气旁路时,标准煤耗率每增大1 g/(kW·h),可分别提高SCR入口温度42.16 K和27.56 K;采用低过侧省煤器烟气旁路时,SCR入口温度变化滞后时间短且变化率高(达到34.65 K/min);投运0号高加后SCR入口温度变化滞后约1 min,功率平均变化率为10.22 MW/min。     

600 MW级燃煤机组宽负荷脱硝改造方案论证及评价

对3台600 MW级燃煤机组宽负荷脱硝改造工程进行方案论证及性能评价。通过方案论证可知,省煤器分级技术方案负荷适应范围广、设备运行稳定且对锅炉效率无影响,无需对锅炉尾部水冷壁进行改造及校核。通过改造后的性能评价可知,省煤器分级方案能够保证机组在35%～100%负荷范围内脱硝装置入口烟气温度满足设计要求,实现脱硝装置宽负荷段的连续稳定运行,进而为机组实现烟气超低排放(脱硝部分)提供有力保障。     

应用分级省煤器技术实现宽负荷脱硝

电站锅炉在低负荷工况下SCR入口烟温偏低,无法满足SCR投运要求。介绍了某电厂600 MW锅炉通过分级省煤器技术改造,将锅炉250 MW负荷下脱硝入口烟温提高20℃以上,且不降低锅炉效率,保证了SCR投运率和脱硝效率,在同类型锅炉上具有广泛的应用前景。     

省煤器分级在提升700MW燃煤机组SCR脱硝系统投运率的应用研究与实践

通过实施省煤器分级改造来提高700 MW燃煤机组低负荷段SCR脱硝系统投运率的工程案例进行了研究分析。结果表明:改造后各负荷段(250 MW^700 MW)SCR入口烟气温度得到不同程度提高,且均满足SCR脱硝催化剂连续喷氨的参数要求,NO x排放浓度普遍降低,特别是低负荷段尤为明显,完全符合当前国家及地方环保要求;同时,锅炉排烟温度进一步降低,额定工况下锅炉效率略有提升,有效保证了机组的安全、经济、稳定运行。此外,改造后该机组每年可为电厂减亏1924万元。实践证明:该项技术改造方案取得了较好的工程效果,为国内采用SCR脱硝系统的燃煤机组有效解决低负荷段NO x的排放难题提供了可靠的技术参考。     

1100t/h塔式直流燃煤锅炉SCR脱硝装置入口烟温降低的方法及应用

为解决塔式燃煤直流锅炉脱硝装置入口烟温偏高的问题,设计了高温烟气换热器热力系统,将脱硝系统的入口烟温降至脱硝催化剂最佳运行温度范围,并对烟气热量进行回收利用.给出了高温烟气换热器热力系统技术方案,对系统投运效果进行了测试.结果表明:所提方法有效解决了选择性催化还原(SCR)脱硝装置入口烟温偏高的问题;在额定负荷下,脱硝效率可以提高1.4%;在负荷波动时,可以稳定SCR脱硝装置入口烟温;锅炉排烟温度和出口热风温度均降低.     

典型燃煤锅炉深度调峰能力比较研究

火电机组进行深度调峰低负荷运行将成为常态,摸清典型锅炉深度调峰能力具有较大意义。对3台试点典型燃煤机组进行深度调峰试验。结果表明:掺烧高挥发分、低热值煤对提高锅炉特别是设计燃烧器截面热负荷较低锅炉的低负荷稳燃能力是有利的;亚临界锅炉不存在干湿态转换的问题,深度调峰水动力性能优于超临界、超超临界锅炉;通过分级省煤器、省煤器旁路烟道改造或增设0号高压加热器,优化吹灰、增加锅炉送风量等方式,可以提高SCR入口烟气温度;分级省煤器的低负荷节能效果优于省煤器旁路烟道改造和增设0号高压加热器;低负荷运行中,在保证SCR入口烟气温度的前提下,应适当控制锅炉送风量以降低干湿态转换点和提高锅炉效率。     

300MW燃煤机组全负荷脱硝及超低排放改造技术应用分析

提出脱硝系统全负荷投运、超低排放改造技术,通过锅炉低氮燃烧改造、省煤器烟气调温旁路改造、脱硝催化剂提效,实现燃煤机组全负荷NOx超低排放目标,为同类改造目标的机组提供借鉴。     

全负荷脱硝技术的应用与分析

在锅炉省煤器中添加热水再循环系统,并增加邻机2号抽汽管路,将其应用于某600 MW亚临界机组。结果表明:在30%锅炉最大连续出力(BMCR)工况下,泵入热水再循环质量流量为900 t/h,省煤器出口烟气温度达到309.10℃,增幅为30.80 K,可达到脱硝要求;在启动工况下邻机蒸汽可将本机给水温度从154.22℃提升到194.53℃,省煤器出口烟气温度可达到301.77℃,同样满足脱硝要求。     

锅炉低负荷下SCR入口烟温提升方案对比研究

为了解决燃煤电站锅炉在中低负荷时,由于SCR入口烟温低于SCR催化剂最佳反应温度范围而导致SCR效率低以及氨逃逸率增加而引起空气预热器的堵灰等问题,以广东某电厂600MW机组锅炉为研究对象,在50%THA、60%THA和70%THA工况下通过热力计算对比分析了4种不同的烟温提升方案,结果表明:给水旁路和省煤器出口水旁路再循环方案调节能力不足,不具备可行性;当所需SCR入口烟温调节幅度在0℃～40℃范围内,省煤器烟气旁路方案有较好的调节能力,但排烟温度会升高,需耦合使用低温省煤器改造等手段消除排烟温度升高带来锅炉效率下降的影响;而省煤器分级改造虽受预留空间及改造费用的影响,但具有明显的烟温调节能力,当移除面积小于原省煤器的50%时,SCR脱硝系统其进口烟温调节幅度在0℃～40℃范围内,又能满足在高负荷下正常运行,且不至于使排烟温度升高,对锅炉运行的经济性不会产生影响。     

优化尾部受热面降低600MW亚临界锅炉排烟温度的热力计算研究

某电厂1台600 MW亚临界机组锅炉经增容和低氮燃烧改造后存在排烟温度偏高的问题,为有效降低排烟温度同时不影响锅炉安全运行和SCR脱硝装置投运,提出了在SCR脱硝装置出口和空气预热器入口之间的烟道处,合理增加低温省煤器受热面的改造方案。为优化此低温省煤器受热面的布置,借助通用锅炉热力计算BESS软件对两个增设低温省煤器受热面的方案进行热力计算研究,即方案A和方案B(分别在原有省煤器受热面积的基础上增加66.7%和100%)。结果表明:不同负荷下两个方案均可有效降低排烟温度,且方案B各项指标更佳,降低排烟温度约14℃,提高锅炉效率约0.6%,节约运行成本约557万元/年。此外,针对方案B对锅炉运行可能造成的各种影响进行了详尽的预判性评估。     

3．0Mt／a重催装置余热锅炉现状及节能技术改造

兰州石化公司炼油厂3．0Mt／a重油催化裂化装置的两台余热锅炉在运行中存在烟气侧运行阻力大、排烟温度高、省煤器给水入口温度低、存在尾燃等问题。采用翅片管结构省煤器、提高助燃空气温度、改造燃烧器、布置正压防爆固定旋转式蒸汽吹灰器对余热锅炉进行节能技术改造。改造后,两台锅炉炉膛压力分别由改造前的2.8kPa和2.7kPa降到1.9kPa和1.8kPa,余热锅炉烟气侧阻力降低;锅炉排烟温度由300℃降到205℃,烟气热量利用率和锅炉热效率得到提高;增设给水预热器后,省煤器给水温度及出水温度分别提高到150℃和240℃,外取热器及油浆蒸汽发生器多产蒸汽10t/h,两台锅炉总产汽量增加了60t/h,产生效益1908.42万元。     

电站锅炉省煤器设计与改造对过热汽温的影响

根据锅炉蒸发受热面工质侧产汽量与过热汽温之间的内在依赖关系 ,从热量和质量平衡原理出发 ,讨论了自然循环锅炉给水温度不变而省煤器出口水温偏离设计值时对过热汽温间接的影响规律。在电站锅炉尾部受热面的改造或设计中 ,为考虑其它因素而不得不改变省煤器的吸热量时 ,建议将锅炉烟气侧热力计算与工质侧的吸热产汽量计算结合起来 ,验算省煤器出口水温的变化对炉膛蒸发受热面工作以及过热汽温的影响。     

烟气余热利用在1000 MW机组中的应用研究

华能莱芜电厂6号机组为1000 MW超超临界二次再热机组,为提高机组效率,布置旁路省煤器,降低排烟温度。同时,配套布置烟气余热利用系统提高空气预热器(简称空预器)进风温度。该系统采用工质为水的闭式循环,从引风机出口烟气吸热,到空预器入口冷风放热。研究旁路省煤器和烟气余热利用投运和调节方法,烟气余热利用有暖风器和低温省煤器作用,可减少空预器因硫酸氢铵堵塞。又进行节能和投资回收年限分析,分析表明:采用烟气余热利用后发电煤耗降低1.86 g/kWh,节能效果显著。     

燃煤机组低低温省煤器系统研究及应用效果分析

为解决燃煤锅炉排烟温度偏高的问题,设计了低低温省煤器热力系统,将锅炉排烟温度降低至合理范围,并对烟气热量进行回收利用。给出了低低温省煤器热力系统技术方案,对系统投运效果进行了测试。结果表明:所提方法有效解决了锅炉排烟温度偏高问题;在120 MW负荷下,排烟温度从156℃降低至99℃左右,机组热经济性相对提高2.16%,经济效益显著。降低低低温省煤器入口水温以及提高低低温省煤器凝结水流量,均可强化传热效果,提高烟气余热回收效益。     

660MW机组脱硝系统全工况投运改造策略选择

针对日趋突出的环境污染问题及越来越严格的大气排放标准,控制燃煤发电厂氮氧化物的排放总量成为锅炉环保技术发展的方向。针对某660MW燃煤电厂低负荷时SCR脱硝系统无法投运的现状,通过对4种脱硝系统全负荷投运技术路线对比,推荐采用省煤器烟气旁路系统改造方案,同时对具体方案进行了设计。