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火电灵活性改造形势下的低负荷脱硝

北极星环保网来源:瞻前顾后 詹华忠Allen2018/4/19 8:54:03我要投稿
所属行业: 大气治理  关键词:脱硝技术 超低排放 SCR

北极星环保网讯:本文讨论了火电灵活性形势下的低负荷脱硝技术选择。参考了通用电气公司(GE)对外交流材料。

1市场驱动力和需求

1.1超低排放

发改委、环保部、能源局三部委于2015年12月11日印发《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》,要求电厂于2020年前实现超低排放,并且东部、中部提前到2017、2018年完成。其中NOX排放要求达到<50mg/M3(基准含氧量6%)。“十三五”期间,燃煤电厂超低排放改造规模约4.2亿千瓦。

1.2灵活性改造

2016年6月14日能源局正式启动提升火电灵活性改造示范试点工作,并公布了22个试点项目约18GW装机。技术要求是:(1)使热电机组增加20%额定容量的调峰能力,最小技术出力达到40%~50%额定容量;(2)纯凝机组增加15%~20%额定容量的调峰能力,最小技术出力达到30%~35%额定容量;(3)部分具备改造条件的电厂预期达到国际先进水平,机组不投油稳燃时纯凝工况最小技术出力达到20%~25%。

“十三五”期间,灵活性改造规模达2.2亿千瓦,其中热电机组1.33亿千瓦(主要在三北地区),纯凝机组0.87亿千瓦。规模不小,约占现有煤电装机的25%左右。

1.3问题的提出

灵活性改造形势下,原先改造过的未必能达到低负荷(有的叫宽负荷)脱硝要求;没有改造过的当然要考虑改造。那么,什么是最适合的低负荷脱硝技术路线呢?

脱硝当然主要靠尾部烟气的选择性催化还原(SCR)。问题是催化剂娇贵得很,烟温低不成高不就,烟温高了低了都不玩。

各电厂的情况如炉型、煤种有所不同,烟温-负荷曲线有所不同,但下降趋势是一样的。如果没有有措施,有的电厂在50%负荷左右SCR就因达不到入口烟温而退出运行,SCR成了摆设。在30%负荷甚至未来20%负荷下,SCR入口烟温要提升几十度,哪种方法是最可靠、经济的手段?

2低负荷脱硝技术

微信圈里已经有不少文章介绍过低负荷脱硝技术。这里也做个详细的汇总。

2.1分割布置省煤器

也有叫分级省煤器。

原理:将部分省煤器管排移至SCR之后,减少了前部省煤器吸热量从而提高SCR入口烟温。

优点:移到SCR后面的省煤器受热面继续降低SCR排出的烟气温度,不抬高空预器出口烟温,理想状态下不降低锅炉效率。

缺点:1)改造受限于SCR后烟道空间与荷载;2)施工周期长;3)改造成本高;4)改造后无法调节烟温,煤种适应性差;5)提温幅度受限于满负荷下烟温;不适用于超低负荷要求,工况适应性差。有可能高负荷下超温而低负荷下欠温,这叫甘蔗没有两头甜。

结论:不推荐做灵活性改造用

2.2弹性回热技术

也有叫0号高加方案。

原理:在高压缸选合适的抽汽点(如补气阀位置),增加抽汽可调式给水加热器。在低负荷时开启、调节加热器维持给水温度,减少省煤器换热温差,减少省煤器对流换热量,从而提高省煤器入口烟温。

优点:相当于低负荷下形成了回热,提高热力系统循环效率;提高机组调频能力。

缺点:1)要有合适的抽汽点;2)改造量比较大。

目前应用不多,据报导有上海外三电厂和浙能嘉华电厂采用。

延伸阅读:

在低温条件下烟气脱硫脱硝技术的研究与应用

锅炉烟气脱硫脱硝系统运行问题及处理措施

生物质循环流化床锅炉烟气脱硝技术研究与应用

低温焦化烟气脱硝催化剂制备与中试验证研究

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