火电机组宽负荷脱硝技术探讨

北极星环保网讯:利用几种提高省煤器入口烟气温度或者提高省煤器进入水温的方案，可以有效提高进入SCR入口烟气温度，使得SCR在宽负荷下正常投运，确保氮氧化物排放达到环保要求。

1.引言

近年来随着环境的恶化，国家越来越重视对于环境的保护，随着国家颁布GB13223-2011并实施后，大量的火电锅炉都配有脱硝（SCR）装置，而SCR催化剂的正常运行对进口烟气温度具有一定要求（310～420℃），对于特定的装置，催化剂的设计温度范围稍有变化，通常按照锅炉正常负荷的省煤器出口烟温设计，当锅炉低负荷运行时，省煤器出口烟气温度会低于下限值，无法满足脱硝装置的温度要求。

目前，火电机组基本参与调峰，这就造成锅炉经常会运行在低负荷段，而锅炉在低负荷阶段，省煤器出口烟气温度偏低，过低的烟气温度不能满足脱硝系统的连续、稳定的投运要求，所以解决低负荷时脱硝入口烟气温度偏低的问题成为关注的焦点。

2.机组运行主要问题

目前降低氮氧化物主要方式是采用低氮燃烧器并加装脱硝装置。采用最新的低氮燃烧器一般能保证脱硝入口氮氧化物浓度在120-250mg/Nm3，然后通过加装脱硝装置将氮氧化物降至100mg/Nm3以下。

实际运行中，由于负荷低，造成脱硝入口温度低，脱硝装置被迫处于退出状态。表1分别为300MW亚临界、600MW超临界以及1000MW超超临界机组省煤器入口温度与负荷对应关系图。

表1机组省煤器出口烟气温度和负荷对应关系

从上表可以看出，600MW及以下机组负荷低于50%时就就存在脱硝入口温度低，脱硝设备退出问题。2014年7月1日新的环保标准实施后，这对一些机组运行提出了更高的要求。

3.宽负荷脱硝主要技术手段

3.1新建机组

3.1.1设置多级省煤器，增加空预器热负荷

对于新建机组，在设计初可以采用重新分配受热面，如采用多级省煤器技术，将SCR放在二级省煤器之间，同时可以从新考虑空预器换热量，将部分热负荷放置在空预器，增加空气预热器换热面积，提高省煤器出口烟气温度，实现全负荷脱硝。

3.1.2设置零号高加，提高给水温度

增加一级加热器，利用主汽或者三抽高温热源加热给水，通过提高给水温度达到使得省煤器出口温度升高。

3.2现有机组

对于现有机组，要实现全负荷脱硝，必须进行相关设备改造，主要技术路线有以下几种。

3.2.1方案一：分级省煤器布置

在原有省煤器基础上，重新布置省煤器管组。如拆除原有省煤器下部部分管组，在脱硝SCR出口烟道内增设一定量的省煤器受热面，通过减少脱硝SCR反应器前省煤器的吸热量，提高了脱硝SCR反应器入口烟温，达到脱硝反应器温度下限值以上的目的。烟气通过SCR反应器脱氮之后，进一步通过SCR反应器后的省煤器来吸收烟气中的热量，以保证空气预热器进、出口烟温基本不变。其布置示意图如图1所示。

主要问题：投资成本相对较高，受空间位置限制，具体布置方案需要根据实际情况进行设计。优点在于不影响锅炉整体效率的情况下提高SCR入口烟温，同时还能降低排烟温度，提高锅炉效率。

图1分级省煤器布置

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