660MW机组锅炉NOx排放超标问题分析及优化措施

图2给出的是日常运行中，在保证脱硝SCR入口NOx含量小于350mg/m3的条件下，分体式燃尽挡板（SOFA）开口与锅炉负荷之间的基本关系。由于SOFA风被带到锅炉的二次风管道，一部分风量以牺牲辅助风的速度送到燃尽区域，以实现低氮燃烧，因此，为了保证锅炉主燃料区安全燃烧，目前8个SOFA风门调节挡板仍放在手动调节模式，操作员在负荷变化时应根据此曲线及时调整SOFA调节挡板开度，保证低氮燃烧。

4存在的问题

负荷频繁、大幅度（200～660MW）变化，CCS自动控制锅炉总风量、燃料量、氧量均随负荷变化而大幅度变化，导致喷氨系统进出口氧量、NOx含量变化幅度很大，由于喷氨调节响应时间约为3min，故调节滞后严重，锅炉出口NOx频繁超标。另外，由于调节滞后，导致经常性出现喷氨过量的情况，氨逃逸率增加，加剧了对SCR之后的烟气系统如空气预热器、电袋除尘器等低温区域的腐蚀。另外，会形成硫酸氢铵等黏稠物质吸附在烟气通道表面，增大空气预热器、电袋除尘器前后压差，导致机组引风机负担增大，动叶开度过大，当动叶开度大于90%时，引风机容易失速、喘振，为保证安全运行需限制负荷上限，降低了经济性。

5优化措施

5.1氧量调整

图3所示为氧气设定值和负荷关系曲线，当机组负荷变化时，氧气设置会根据曲线自动调整到设定值。而氧量值与过量空气系数直接相关，随着过量空气系数的增加，锅炉的总NOx生成量增加。由于氧量控制参与送风机动叶调节，在快速降负荷时，一方面，为保证送风机安全运行，其动叶开度大于10%时，氧气控制应及时切手动，设定值应根据曲线设高；另一方面，当送风机动叶开度足够、总风量满足时，应尽量将氧量设定值设低，降低锅炉过量空气系数，减少锅炉NOx生成。另外，当机组快速升负荷时，应及时将氧量控制投回CASC，以防止氧量过剩。

5.2降低主燃烧区高度

降低主燃烧区的高度可以有效地减少NOx的产生。当机组减负荷时，各制粉系统给煤率逐渐降低。当需要执行减少制粉系统的操作时，优先停止上层制粉系统，保留下层制粉系统运行。另外，通过对给煤机设定偏差，可以降低上层制粉系统的给煤量，同时提高下层制粉系统的给煤量。另外，在保证主、再热蒸汽参数正常的情况下，尽量将燃烧器摆角向下摆，可有效降低燃烧中心高度，对减少NOx生成有一定效果。

5.3调整SOFA调节挡板开度

当锅炉NOx超标时，在确保锅炉辅助风量的情况下应尽可能地将SOFA调节挡板的开度调大，增加SOFA的空气量，减少主燃烧区的空气过剩率。粉煤燃烧不足，炉内的平均温度降低，并形成还原气氛，延迟粉煤的燃烧，有利于抑制产生NOx的氧化反应和减少产生的NOx，因此可以达到减少NOx排放浓度的效果。在实际运行操作中，减少NOx的生成可以降低锅炉消耗的喷氨量，降低脱硝系统的运行成本。

5.4喷氨系统切手动

根据锅炉进出口NOx含量的曲线变化趋势，当发现NOx含量曲线呈明显上升趋势时，预先手动控制氨喷射控制阀以增加喷射的氨量，可以防止NOx排放超过标准。但为了防止喷氨过量，应时刻关注曲线变化，当NOx含量曲线呈明显降低趋势时，应及时减少喷氨量，投回自动控制。

5.5SCR催化剂运行管理优化

在满足NOx排放浓度不超标的前提下，应该加强对催化剂状态的监控和调整，最大程度地延长催化剂寿命，优化催化剂再生和更换方案，以减少还原剂液氨的消耗，并尽量避免对下游热交换设备（如空气预热器）等产生不利影响。SCR反应器催化剂的工作温度严格控制在280～400℃之间，以确保催化剂的活性。声波吹灰器保持24h不间断运行，当SCR进出口压差偏高时，蒸汽吹灰器的吹灰频率应适当增加。每次启动蒸汽吹灰时，应暖管充分，保证入炉的蒸汽是无水状态；吹灰压力应控制在500～800kPa（5～8bar），保护催化剂不受损坏。

5.6煤粉调整

提高每个磨煤机煤粉的出口温度，相应提高煤粉的点火温度，有利于煤粉的充分燃烧；提高煤粉的细度，使粉煤与空气充分接触，降低点火高度，抑制热NOx的产生。另外，实行多煤种掺烧可有效减少NOx的生成。

6结语

通过一系列的优化调整，在机组负荷大幅度调频变动时，有效地控制了锅炉出口NOx排放量，在保证机组安全运行的同时，确保了锅炉NOx排放不超标。

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