火电机组宽负荷脱硝技术探讨

3.2.2方案二：设置省煤器给水旁路

设置省煤器给水大旁路，机组低负荷时，部分省煤器给水直接在旁路调节门的控制下通过大旁路直接到达省煤器出口集箱，通过减少通过省煤器给水量，实现提升烟温的目的。此方案需要配置旁路省煤器的阀门和相应的旁路管道。其布置示意图如图2所示。

主要问题：由于水侧传热系数极大，如减少少量工质流量无法有效降低出口烟温，即减少水流量，省煤器的总换热量基本不变，出口烟温也基本不变，只是提高了省煤器出口水温。该方案需要将旁路流量选取到50%以上效果才显著，同时从省煤器抽出大量的工质后会造成省煤器出口水欠焓降低，需根据流量进行核算。

图2省煤器给水旁路布置

3.2.3方案三：设置烟气旁路

在省煤器进口位置的烟道上开孔设置烟气旁路，在旁通烟道上设置烟气挡板门，在高负荷时，通过关闭烟气挡板门使旁通烟道隔离，在低负荷时，通过调整烟气挡板门的开度而引出部分中温烟气与省煤器出口烟气混合，提高脱硝SCR装置入口烟气温度，达到脱硝反应器温度下限值以上的目的。其布置示意图如图3所示。

主要问题：稳定性较差，挡板容易发生卡涩，机组经济性降低。如果长期不在低负荷运行，也就是挡板门处于常闭状态，可能会导致积灰、卡涩。如果机组长期在低负荷区间运行，该方法有一定优势。

图3设置烟气旁路

3.2.4方案四：省煤器加装中间集箱

原省煤器受热面面积不变，把省煤器分成高温段和低温段，在两级省煤器中间增加一个中间集箱和一套流量调节系统。在低负荷时，通过控制低温段省煤器的流量可以达到减小低温段省煤器受热面吸热的目的。此方案与省煤器设置旁路较类似，目的都是通过减少省煤器进水量来提高出口烟气温度。

3.2.5方案五：省煤器加装循环泵

增加循环泵，对现有的锅炉水系统进行改造，利用水泵将省煤器出口或汽包下降管高温热水送入省煤器进口，通过再循环省煤器部分工质的方式，提高和控制省煤器入口水温，减小省煤器传热温差，间接提高省煤器出口烟气温度，达到脱硝反应器温度下限值以上的目的。

本烟气升温系统适用于亚临界和超高压的汽包锅炉，包括自然循环汽包炉和强迫循环汽包炉。该方案主要问题是增加了循环泵，该泵的可靠性要求比较高，同时机组的经济性会有所下降。其布置示意图如图4所示。

图4省煤器加装循环泵

3.3上述技术方案比较

表2对宽负荷脱硝几种方案在经济性、改造难度、费用等方面进行了比较。

表2宽负荷脱硝方案比较

4.结论

以上几种技术方案原理上都是通过提高省煤器入口烟气温度或者是提高省煤器入口水温来最终达到省煤器出口烟气温度升高的效果。几种改造方案都能在一定程度上提高SCR入口温度，保证机组低负荷时SCR脱硝装置正常运行。新建电厂可以在设计时进行优化即可完成宽负荷脱硝，运行电厂在改造实施过程中需要根据本厂低负荷运行情况、现场空间布置情况及设计参数等综合判断选取合适的方案，以达到宽负荷脱硝的目的。

延伸阅读：

烟气旁路实现百万等级超超临界锅炉宽负荷脱硝的应用

火力发电厂宽负荷脱硝技术探讨

宽负荷脱硝烟气旁路的选择与应用