提高SCR脱硝装置负荷适应性的可行性分析

本方案除了须增加省煤器水旁路的设备外，还需要一整套热水再循环系统：包括再循环泵，连接管道、调节阀、截止阀、以及相应的输水系统等。系统改造方案复杂，对运行控制要求将大幅度提高高。

2.1.5 省煤器分级设置

省煤器分级设置方案原理图如下：

该方案在进行热力计算的基础上，将原有省煤器部分(靠烟气下游部分拆除)，在SCR反应器后增设一定的省煤器热面。给水直接引至位于SCR反应器后面的省煤器，然后通过连接管道引至位于SCR反应器前面的省煤器中。通过减少SCR反应器前省煤器的吸热量，达到提高SCR反应器入口温度在320℃以上的目的，以保证SCR可以在最低稳燃负荷以上所有负荷正常运行。烟气通过SCR反应器脱除NOX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。也就是说，在保证SCR最低稳燃负荷以上所有负荷正常投运的同时，保证锅炉的热效率等性能指标不受影响。

经过初步计算，经过省煤器分级后各负荷进入SCR的烟温温度见下表。

2.2 几种技术方案的对比

2.2.1 弹性回热技术—可调式抽汽补充加热锅炉给水

改造效果上：

a) 解决了SCR低负荷运行的难题。低负荷下省煤器入口水温的提高，使其出口烟温相应上升，可确保SCR在全负荷范围内处于催化剂的高效区运行。

b) 使环保和节能达到完美统一。低负荷下汽轮机抽汽量的增加，提高了热力系统的循环效率。

c)  提高锅炉水动力安全性。省煤器入口水温的提高，使省煤器出口即水冷壁入口水温亦相应提高，减少了水冷壁入口欠焓，显著提高了低负荷工况下的水动力特性，大大提高了水冷壁的运行安全性。

d)  提高锅炉低负荷燃烧效率和稳燃性能。省煤器出口烟温的上升，通过空气预热器，相应提高了一次风和二次风的热风温度，即提高了制粉系统的干燥出力，又改善了低负荷下锅炉的燃烧效率和稳燃性能，提高了安全性。

e) 显著提高机组的调频能力和调频经济性。在机组需快速加  (减)负荷时可使用抽汽调节阀快速减少(增加)抽汽量予以响应，待锅炉热负荷跟上后，再进行反向调节，最终仍满足平均给水温度不变。结合凝结水调频技术，可使汽轮机主调门全开，补汽阀全关，机组调频性能和变负荷经济性显著提高。

f)  提高机组调频运行的安全性。由于锅炉省煤器重达2000T，其巨大的蓄热量可使其出口温度在这调节过程中保持不变。而因省煤器及入口联箱等均为碳钢和低合金钢，抗温度变化(应力)能力远优于采用合金钢的过热器、再热器和相关联箱等。故该调频技术的安全性远胜于传统的汽轮机调门调节方法。

2.2.2 设置省煤器旁路烟道方案

改造效果上：从表2.1可以看出，在350MW时，旁路掉40%的低过侧省煤器烟气流量，可以使省煤器出口烟温提高33℃，在旁路掉40%的流量后，SCR进口的烟气温度327℃，可以满足高于320℃的目标。

安全可靠性上：如果烟气挡板的密封性能变差，可能在高负荷时有部分高温烟气从旁路烟道泄露，直接进入SCR装置，这是烟气温度将会出现高于催化剂最高允许温度的风险，对于催化剂来说，将带来致命的破坏;

同时，由于在后烟井设置抽烟气口，将会对后面整个流场带来影响，省煤器的换热可能会出现较大的偏差;同时，高温烟气被旁路掉，导致省煤器吸热不足，可能对整个汽水系统的热量分配带来较大的不利影响，影响锅炉的出力、效率，直至锅炉的稳定性。

延伸阅读：

主流脱硝工艺技术经济比选大全：SCR与SNCR脱硝技术探讨

燃煤电厂SCR脱硝催化剂性能检测与寿命管理

SCR法烟气脱硝技术在FCC锅炉中的应用