燃煤机组SCR脱硝系统全负荷脱硝控制对策-北极星大气网

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近年来随着全社会用电量的下降，由于燃煤机组参与调峰，电网调度频繁启停机及低负荷运行情况越来越明显，机组启停机、低负荷运行时SCR入口烟温低于催化剂正常工作温度窗口而导致脱硝系统无法投运，针对这一问题本文主要提出燃煤机组SCR脱硝系统全负荷脱硝的控制对策来进行讨论分析，以供参考。

前言

随着我国经济的飞速发展，能源消耗逐年增加，随之而来环境问题日益凸显。国家对污染物的排放日趋严格，目前国内采用低氮排放控制技术的燃煤机组在额定工况下基本能满足排放要求，但在低负荷时，由于SCR入口烟温低于催化剂正常工作温度窗口而导致脱硝系统无法投运，因此，进行高效节能的全负荷脱销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。

一全负荷SCR脱硝技术概述

全负荷脱硝技术一般分为两类：一是催化剂改造为低温催化剂或宽温催化剂，使催化剂在机组启停机或机组低负荷烟温低的情况下满足催化剂运行烟温的要求。二是提高进入脱硝反应器入口烟温。控制机组在任意负荷下反应器中烟气温度均在320℃～420℃之间。其工艺流程图如下：

二全负荷低NOx排放控制现状

目前，我国火电行业已形成以低氮燃烧和烟气脱硝相结合的技术路线。催化剂是SCR脱硝系统的核心部件，其性能对脱硝效果有直接影响。而烟气温度对反应速度和催化剂的反应活性及寿命有决定作用，是影响SCR脱硝效率的重要因素之一。目前国内燃煤电站常用的SCR催化剂为中温催化剂，正常活性温度区间一般为320～400℃。锅炉省煤器和空预器之间的烟气温度与这个温度范围接近，因此，国内燃煤电站SCR脱硝装置一般布置在锅炉省煤器和空预器之间。SCR催化剂最佳反应温度窗口为340～380℃，入口烟温在360～380℃以下时，SCR反应效率随着温度的提高而提高，相应的氨逃逸率则逐渐降低。

三燃煤机组SCR脱硝系统全负荷脱硝控制对策

3.1 增加省煤器烟气旁路对策

燃煤机组SCR脱硝系统全负荷脱硝控制对策中首先可以利用到的是增加省煤器烟气旁路方法，它主要是把经过省煤器的烟气分担给旁路组织，通过给水加热后的烟气经过旁路直接进入SCR装置，从而提升了SCR反映烟气的温度值。另外在增加省煤器烟气旁路的同时，在烟道出口点安置挡板，进行调节之后合理把控SCR区的进烟量，以此来控制其烟气的温度。

3.2增加省煤器工质旁路方法

这种方法主要是在省煤器换热给水的位置再加一个旁路，尽可能的降低了省煤器位置给水换热。这也是为了降低过省煤器烟气的热损失情况，保证SCR反应器中烟气温度的提高。这种方法经过调节以后，烟气温度可以很好地控制在一个合理范围之内。

3.3 省煤器采取分组布置法

省煤器采取分组设置法同上一样可以降低SCR前的热损失状况，而且还会减少原来省煤器的换热面，从而提高进入SCR的烟气温度。在SCR后添加二级省煤器，让给水进一步加热。利用这种方式可以让烟气温度保持在一定的范围内，是给水温度也保持不变，极好的维护了锅炉的安全性和经济性，使锅炉的热效率基本不变，可以维持锅炉运行方式不变，锅炉安全性高。

3.4高、低压旁路省煤器

高、低压旁路省煤器技术是在单级低压省煤器的基础上发展来的，除增加低压省煤器外，在空预器处设置烟气旁路，增加一高压省煤器，在不影响空预器效率的前提下，使部分烟气流经空预器旁路，利用进入旁路的烟气加热给水，达到提升给水温度的目的，此种方法能够进一步增加进入SCR的烟气温度和机组的热效率。

3.5 利用单级低压省煤器

在空预器后电除尘前增加一低压省煤器就是增加单机低压省煤器技术，其工作原理是利用烟气余热加热给水以后，省煤器的水温度将升高，减少烟气换热，加快进入SCR反应器的烟气温度，这种方法有效地提高了SCR的烟气温度同时也利用了烟气余热换热提高了机组的热效率，也大大降低了进入除尘器前的烟气温度，除尘器的除尘效果明显增加。

四机组低负荷运行调整策略

脱硝能否正常的运行，关键在于机组要处于负荷阶段，通过锅炉燃烧调整保证脱硝口烟温。时刻控制好磨组运行方式，当机组低负荷时，才能保证上层磨煤机运行，用来提高炉膛火焰中心，锅炉出口温度升高，才能保证脱硝入口烟温，脱硝系统和催化剂的安全能稳定运行。要提高锅炉烟气温度就要利用送风量和一次风速的调节作用。高峰时段来临前应完成炉膛吹灰，当烟温裕量和机组负荷不能同时满足时，不能对锅炉大面积吹灰。因为机组低负荷运行时间长，所以，运行的的值班人员要及时向网调申请机组负荷的提高，至少保证机组能运行50%负荷以上，减少因为烟温低而退出了脱硝系统。

五燃煤机组启动停机运行调整

①空冷机组在锅炉点火后，要在空冷最低流量达到满足的要求下，对空冷岛要做到冲洗的及时性，从而保证在机组并网后凝结水可以在一定时间内达到合格状态，避免对机组升负荷的影响，早早的调整进入脱销系统内。

②锅炉进行点火之后，必须在稳定燃烧的条件下再去启动其他磨煤机，在启动上层的磨煤机时，要抬升炉膛的火焰中心，逐渐的提升锅炉出口的温度以及SCR反应器位置的温度，再慢慢利用燃烧进行进一步调整，最后使锅炉的温度升高水平处在一个稳定的状态，从而在另一方面提升脱销的入口温度。

④机组并网前要保证汽水品质合格，及时化验水质，及早升温升压升负荷。

⑤通过合理安排并及时将系统存在的缺陷消除，避免在机组启动阶段由于辅机重要缺陷影响机组升负荷，从而造成脱硝投运时间滞后。

⑥机组停机时，在机组负荷50%负荷以前做好各项滑停准备工作，以及适合做的各类实验，控制好锅炉壁温、汽机缸温下降速率。

⑦启机过程中能在并网前做的各类电气试验、汽机、锅炉试验尽量在并网前完成。

结束语

综上所述，在日趋严格的环保政策限制下，实行全负荷脱硝是必行之路，各发电企业可根据自身的锅炉设备布置、管道设计情况以及改造效果情况综合考虑择优选取适合本企业的改造方案。从而合理的制定出燃煤机组SCR脱硝系统全负荷脱硝的控制对策，以此来保护环境，减少污染物的排放。

参考文献：

[1]胡笑颖, 巨少达, 方杨,等. 提高燃煤电厂1000MW机组脱硝系统运行控制策略[J]. 电站系统工程, 2014(2):31-33.

[2]曹丽红.火电行业大气污染集成控制技术研究[J].环境保护，2013，24：58-61.

[3]朱怡儒. 1000MW燃煤发电机组烟气脱硝装置的仿真设计研究[J]. 华北电力大学(保定);华北电力大学, 2015.

[4]姚志宏, 刘岗. SCR烟气脱硝系统运行控制策略[J]. 热电技术, 2013(4):24-27.

原标题：燃煤机组SCR脱硝系统全负荷脱硝控制对策

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