现役燃煤机组全工况脱硝技术比较

燃煤机组低负荷调峰运行时,从省煤器出口进入SCR(selective catalytic reduction)脱硝装置的烟气温度偏低,偏离了脱硝催化剂的温度窗口,造成脱硝效率低,甚至脱硝系统无法正常投入,导致氮氧化物排放浓度超标,成了制约机组的深度调峰能力主要因素。文中介绍了几种实现燃煤机组NOx全工况达标排放的SCR入口烟气温度提升技术,包括省煤器烟气旁路、省煤器分级、省煤器水侧旁路、弹性回热、热水再循环、省煤器分隔烟道、烟气补燃等,并就各自的技术特点进行了对比分析,为电厂开展全工况脱硝改造提供参考。     

330 MW机组SCR脱硝系统灵活性优化改造技术研究

以某330 MW机组SCR脱硝系统为研究对象,为了适应机组深度灵活性调峰,开展SCR脱硝系统优化改造技术研究。结合煤中的硫分和水分,机组负荷降低至30%THA工况时,为了满足脱硝系统能够正常运行,脱硝入口烟气温度需提高18℃,从技术安全性、可靠性和经济性等方面分析比较省煤器烟气旁路、省煤器分级、省煤器给水旁路、省煤器热水再循环和增设零号高加等提升脱硝系统低负荷时烟气温度技术,确定省煤器水旁路为最佳改造方案,为同类型机组脱硝系统改造提供参考依据。     

1000MW机组深度调峰锅炉全负荷脱硝优化改造技术研究

以某1000 MW机组SCR脱硝系统为研究对象,为了适应机组深度调峰,机组并网运行后即投脱硝的要求,SCR系统需进行优化改造提升脱硝系统进口烟气温度。机组并网负荷约150 MW,结合机组并网后运行特性,烟气温度最低点出现在锅炉干湿态转换时,即250 MW负荷点附近。结合煤中的硫分和水分,机组负荷降低至25%THA工况左右时,为了满足脱硝系统能够正常运行,脱硝入口烟气温度需提高约27℃,从技术安全性、可靠性和经济性等方面分析比较省煤器烟气旁路、省煤器分级、省煤器给水旁路、省煤器热水再循环和省煤器复合热水再循环等提升脱硝系统进口烟气温度技术,确定省煤器复合热水再循环为最佳改造方案。     

百万千瓦级二次再热燃煤电厂全负荷脱硝技术研究

对于采用选择性催化还原法脱硝的煤电机组,受限于烟气温度低,在机组启停过程及较低负荷区段脱硝无法投入运行。通过分析某百万千瓦二次再热机组全负荷脱硝技术以及实践成果,探索出适用于大容量燃煤机组全负荷脱硝控制策略,以此为国内同类机组提供参考和借鉴。     

超超临界深度调峰机组锅炉全时段脱硝技术研究

超超临界机组锅炉参与深度调峰时,脱硝系统入口烟温将不能满足脱硝系统安全环保运行的要求。现有全负荷脱硝技术温度调节区间有限,机组启停阶段SCR入口烟温偏低,无法满足全时段脱硝要求。为实现脱硝系统全时段运行,在超超临界塔式炉上开展烟气补燃技术方案研究,并给出分析建议。     

SCR烟气脱硝尿素热解炉前烟气加热器技术研究

在以尿素为还原剂的选择性催化还原（SCR）脱硝系统中,热解炉前电加热器耗电量大。为降低电耗,某电厂在640 MW机组脱硝改造中将电加热器系统改造为旁路做备用,增加高温烟气加热器,利用高温烟气对热一次风进行加热,所用高温烟气（约650 ℃、6 000 m³/h（标准状态））从高温再热器后、低温再热器前的水平烟道引出。分析研究了这一技术路线,并对改造效果进行变负荷性能试验。数据分析结果表明,此项改造技术可行,且实施方便、运行良好,高温烟气加热器完全可取代电加热器,因而可降低机组厂用电率,节省电厂供电成本。     

宽负荷脱硝改造技术在650 MW机组深度调峰中的应用

国家环保政策对燃煤机组的要求越来越高,燃煤电厂深度调峰的要求也越来越严,当机组启停或以低于50%BMCR负荷运行时,锅炉尾部烟道烟气温度不符合SCR投运要求,致使无法实现机组全负荷工况投运脱硝,直接影响NOx排放值。针对某电厂650 MW机组在锅炉低负荷工况时脱硝入口烟温偏低,无法满足脱硝装置投运要求,及自身锅炉换热系统特点,从技术特性、安全性、经济性分析各种方案优缺点,比选出分级省煤器改造方案。改造后,锅炉低负荷烟温提升20℃以上,在满足深度调峰机组负荷40%BMCR以上时,脱硝系统SCR反应器进口烟温均满足催化剂规定的安全运行温度,SCR装置运行稳定,有效地延长了催化剂使用寿命,满足了NOx排放标准,同时对锅炉效率影响较小。     

火电厂锅炉脱硝烟气旁路改造分析

根据国家环保的要求,燃煤锅炉必须全负荷下脱硝投运。为满足此要求,某火力发电厂600 MW机组提出了省煤器烟气旁路的技改方案,通过对烟气旁路的技改,实现了脱硝全负荷投运的目的,同时运行操作及维护少,提升烟温效果明显,设备可靠性高,锅炉效率影响小,达到了环保要求。     

锅炉脱硝装置运行对高背压供热机组影响分析

近些年由于环境污染问题日趋严峻,城市周边的供热机组锅炉都安装了烟气脱硝装置,而烟气脱硝装置的运行对高背压供热系统有一定的影响。通过对高背压供热系统热力特性分析,得出锅炉最低脱硝负荷是制约高背压供热系统经济运行的主要因素,提出高背压供热机组实现脱硝装置全负荷运行改造方案,以某电厂135 MW高背压供热机组分析,实施改造后将降低供电煤耗8.67 g/（kW·h）,进一步挖掘了高背压供热机组的节能降耗潜力。     

锅炉旁路烟道脱硝入口烟温自动控制系统设计与分析

针对锅炉低负荷运行时段,脱硝系统入口烟气温度低于催化剂正常使用温度的问题,对现有的旁路烟道挡板调节进行改进,以国家能源集团双辽发电有限公司机组为例,通过对分散控制系统PID控制算法中放大倍数和积分时间的适当调整,使锅炉在30%～100%负荷区段运行时脱硝系统能够可靠地连续投入。     

SCR脱硝低负荷投运烟气调温旁路改造设计

燃煤电厂低负荷运行时SCR脱硝装置入口烟温常达不到要求,某些电厂采用旁路提温方法予以解决,却出现调温旁路提温效果欠佳和烟温偏差较大的问题。以A电厂某 330 MW 机组为例,在现场勘察基础上采用数值模拟方法,找出问题所在：（1）旁路烟道结构不合理,未考虑原烟道结构缺陷;（2）旁路烟道未设置导流元件;（3）旁路接入位置不合理;（4）旁路接入烟道深度不足。在总结脱硝调温旁路烟道设计和运行要点基础上,采用数值模拟手段对B电厂某 330 MW 机组类似改造进行了优化设计,并开展现场试验,对烟气提温效果进行评估。结果表明：B电厂烟气旁路提温改造效果显著且烟温偏差较小。     

提高SCR反应器入口烟气温度的技术方法

SCR催化剂的活性受烟气温度影响,当反应器进口烟气温度降低到催化剂最低投运温度时,脱硝系统须退出运行。按照火电厂燃煤锅炉SCR脱硝装置的常规设计,在低负荷运行时经常出现SCR反应器进口烟气温度低于催化剂最低投运温度的情况,导致氮氧化物排放浓度超标。为了保证锅炉日常运行时SCR反应器进口的烟气温度满足催化剂投运条件,介绍了采用高温烟气加热、省煤器分段布置、旁路部分省煤器给水、提高锅炉给水温度等技术方法,并就其特点进行了对比分析。     

燃煤锅炉全负荷脱硝技术的研究及应用

燃煤锅炉在低负荷时,若脱硝入口烟温低于脱硝催化剂正常工作温度窗口,会导致脱硝系统退出运行,为解决这一问题,各发电厂纷纷开展脱硝烟温提升改造。改造后,基本实现机组正常调峰负荷内脱硝不退出,但是机组启动和停机过程仍然无法实现全负荷段脱硝投入。针对以上问题,研究了机组启、停机操作过程的烟温提升技术,并应用于某发电厂启、停机过程中,实现了脱硝全负荷投入运行,为燃煤锅炉实现全负荷脱硝投入提供参考。     

基于省煤器烟道分隔挡板控制的锅炉宽负荷脱硝系统研究与应用

采用选择性催化还原法烟气脱硝技术的燃煤机组在低负荷运行时,烟气温度降低并脱离催化剂的活性温度窗口,导致脱硝系统退出运行。研究并应用了一种锅炉宽负荷脱硝系统,在锅炉省煤器内增加分隔隔板将省煤器烟道分为3路通道。低负荷时降低两侧烟道的烟气流量,减少省煤器换热量,提高SCR反应器进口烟气温度。     

超低排放下的宽负荷脱硝技术介绍

为满足火电机组灵活性改造要求,实现机组最低技术出力以上全负荷、全时段氮氧化物稳定达标排放,需要对现有脱硝系统进行宽负荷脱硝改造,介绍几种主要的宽负荷脱硝技术。     

SCR法烟气脱硝技术在潮州电厂2×1000MW机组上的应用

针对火电厂煤粉锅炉煤种适应性提高、低NOx运行要求,SCR技术可以有效地降低烟气NOx的排放浓度,减少发电企业的考核损失。以大唐潮州电厂2×1 000 MW机组增设烟气选择性催化还原法(SCR)脱硝装置的技术改造为例,简要介绍了潮州电厂原机组增加SCR脱硝系统的工艺构成和流程特点、设计参数、总体布置,并对该工程中相关设备的改造进行了描述,该改造不仅为百万机组脱硝工程的安全运行行提供了宝贵的经验,也为我国大型燃煤机组的脱硝改造工程提供参考。     

在役高加退出运行对脱硝装置入口烟温的影响

在机组进行性能试验时,发现高压加热器退出运行后,对脱硝装置入口烟气温度的影响颇大。根据机组性能试验得到的数据,分析了机组负荷、给水温度、烟气旁路等参数的变化与影响程度。分析结果表明,高加退出后,会引起脱硝装置入口烟气温度的变化,甚至可能使机组的排放指标超标而停机。为此,提出了在役机组的改进措施,并可为发电机组的运行管理和优化新建机组的设计方案,提供参考。     

省煤器烟气旁路在SCR烟气脱硝系统中的应用

由于机组低负荷运行时,选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统的入口烟气温度低于最低喷氨温度,会导致SCR系统无法喷氨运行。为此,需设置省煤器烟气旁路。以某火电厂600MW机组SCR系统为例,通过数值模拟的方法得到最佳省煤器烟气旁路方案,即将省煤器旁路入口设于喷氨格栅前,将部分接口伸入进口烟道内,加深高温烟气进入SCR系统水平烟道的射入距离,有利于高温烟气和低温烟气迅速混合。该方案实施后,第1层催化剂入口截面上烟气平均温度为319℃,烟气温度分布的最大偏差为2.4%,满足最低喷氨温度要求。     

一种电站锅炉全负荷脱硝综合优化技术

根据电站锅炉设备固有特点,通过采取优化磨煤机启动,优化尾部烟道烟气挡板调整,优化汽温控制、提高给水温度,优化炉水循环泵运行,优化电站锅炉湿态转干态前后的操作等综合优化技术,提高脱硝入口烟温,不需进行设备改造,即可实现电站锅炉全负荷脱硝。此综合优化技术的实施,可节约技改费用,避免出现加装省煤器烟道旁路时因挡板不严将造成排烟温度升高、锅炉效率降低的问题,同时避免出现设置省煤器给水旁路时容易出现省煤器内工质沸腾工况而影响机组安全运行的问题。此综合优化技术可为同类型机组实现全负荷脱硝提供借鉴。     

燃煤机组低负荷运行SCR烟气脱硝系统应对措施

针对燃煤电站机组低负荷运行过程中,省煤器出口烟气温度过低,无法满足选择性催化还原(SCR)催化剂投运温度要求的问题,本文以某超临界600 MW燃煤机组为研究对象,分别进行省煤器给水旁路、省煤器烟气旁路以及省煤器分级布置3种改造。锅炉热力计算结果显示:机组在50%额定负荷工况下,采用省煤器分级布置改造方案,当SCR反应器前省煤器受热面积份额为83%,SCR反应器后省煤器受热面积份额为17%时,SCR反应器入口烟气温度可达320℃,满足催化剂投运要求,且锅炉热效率维持在94.69%,该方案改造效果最佳。