前言

      隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源消耗逐年增加，隨之而來(lái)環(huán)境問(wèn)題日益凸顯。國(guó)家對(duì)污染物的排放日趨嚴(yán)格，目前國(guó)內(nèi)采用低氮排放控制技術(shù)的燃煤機(jī)組在額定工況下基本能滿足排放要求，但在低負(fù)荷時(shí)，由于SCR入口煙溫低于催化劑正常工作溫度窗口而導(dǎo)致脫硝系統(tǒng)無(wú)法投運(yùn)，因此，進(jìn)行節(jié)能的全負(fù)荷脫硝控制技術(shù)的研究對(duì)于逐步改變周圍大氣環(huán)境質(zhì)量具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

一 全負(fù)荷SCR脫硝技術(shù)概述

      全負(fù)荷脫硝技術(shù)一般分為兩類：一是催化劑改造為低溫催化劑或?qū)挏卮呋瘎?，使催化劑在機(jī)組啟停機(jī)或機(jī)組低負(fù)荷煙溫低的情況下滿足催化劑運(yùn)行煙溫的要求。二是提高進(jìn)入脫硝反應(yīng)器入口煙溫。控制機(jī)組在任意負(fù)荷下反應(yīng)器中煙氣溫度均在320℃～420℃之間。其工藝流程圖如下：

二 全負(fù)荷低NOx排放控制現(xiàn)狀

      目前，我國(guó)火電行業(yè)已形成以低氮燃燒和煙氣脫硝相結(jié)合的技術(shù)路線。催化劑是SCR脫硝系統(tǒng)的核心部件，其性能對(duì)脫硝效果有直接影響。而煙氣溫度對(duì)反應(yīng)速度和催化劑的反應(yīng)活性及壽命有決定作用，是影響SCR脫硝效率的重要因素之一。目前國(guó)內(nèi)燃煤電站常用的SCR催化劑為中溫催化劑，正?；钚詼囟葏^(qū)間一般為320～400℃。鍋爐省煤器和空預(yù)器之間的煙氣溫度與這個(gè)溫度范圍接近，因此，國(guó)內(nèi)燃煤電站SCR脫硝裝置一般布置在鍋爐省煤器和空預(yù)器之間。SCR催化劑反應(yīng)溫度窗口為340～380℃，入口煙溫在360～380℃以下時(shí)，SCR反應(yīng)效率隨著溫度的提高而提高，相應(yīng)的氨逃逸率則逐漸降低。

三 燃煤機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)全負(fù)荷脫硝控制對(duì)策

3.1 增加省煤器煙氣旁路對(duì)策

      燃煤機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)全負(fù)荷脫硝控制對(duì)策中先可以利用到的是增加省煤器煙氣旁路方法，它主要是把經(jīng)過(guò)省煤器的煙氣分擔(dān)給旁路組織，通過(guò)給水加熱后的煙氣經(jīng)過(guò)旁路直接進(jìn)入SCR裝置，從而提升了SCR反映煙氣的溫度值。另外在增加省煤器煙氣旁路的同時(shí)，在煙道出口點(diǎn)安置擋板，進(jìn)行調(diào)節(jié)之后合理把控SCR區(qū)的進(jìn)煙量，以此來(lái)控制其煙氣的溫度。

3.2增加省煤器工質(zhì)旁路方法

      這種方法主要是在省煤器換熱給水的位置再加一個(gè)旁路，盡可能的降低了省煤器位置給水換熱。這也是為了降低過(guò)省煤器煙氣的熱損失情況，保證SCR反應(yīng)器中煙氣溫度的提高。這種方法經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)以后，煙氣溫度可以很好地控制在一個(gè)合理范圍之內(nèi)。

3.3 省煤器采取分組布置法

      省煤器采取分組設(shè)置法同上一樣可以降低SCR前的熱損失狀況，而且還會(huì)減少原來(lái)省煤器的換熱面，從而提高進(jìn)入SCR的煙氣溫度。在SCR后添加二級(jí)省煤器，讓給水進(jìn)一步加熱。利用這種方式可以讓煙氣溫度保持在范圍內(nèi)，是給水溫度也保持不變，好的維護(hù)了鍋爐的經(jīng)濟(jì)性，使鍋爐的熱效率基本不變，可以維持鍋爐運(yùn)行方式不變，鍋爐性高。

3.4高、低壓旁路省煤器

      高、低壓旁路省煤器技術(shù)是在單級(jí)低壓省煤器的基礎(chǔ)上發(fā)展來(lái)的，除增加低壓省煤器外，在空預(yù)器處設(shè)置煙氣旁路，增加一高壓省煤器，在不影響空預(yù)器效率的前提下，使部分煙氣流經(jīng)空預(yù)器旁路，利用進(jìn)入旁路的煙氣加熱給水，達(dá)到提升給水溫度的目的，此種方法能夠進(jìn)一步增加進(jìn)入SCR的煙氣溫度和機(jī)組的熱效率。

3.5 利用單級(jí)低壓省煤器

      在空預(yù)器后電除塵前增加一低壓省煤器就是增加單機(jī)低壓省煤器技術(shù)，其工作原理是利用煙氣余熱加熱給水以后，省煤器的水溫度將升高，減少煙氣換熱，加快進(jìn)入SCR反應(yīng)器的煙氣溫度，這種方法地提高了SCR的煙氣溫度同時(shí)也利用了煙氣余熱換熱提高了機(jī)組的熱效率，也大大降低了進(jìn)入除塵器前的煙氣溫度，除塵器的除塵效果明顯增加。

四 機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行調(diào)整策略

      脫硝能否正常的運(yùn)行，關(guān)鍵在于機(jī)組要處于負(fù)荷階段，通過(guò)鍋爐燃燒調(diào)整保證脫硝口煙溫。時(shí)刻控制好磨組運(yùn)行方式，當(dāng)機(jī)組低負(fù)荷時(shí)，才能保證上層磨煤機(jī)運(yùn)行，用來(lái)提高爐膛火焰中心，鍋爐出口溫度升高，才能保證脫硝入口煙溫，脫硝系統(tǒng)、脫硝設(shè)備和催化劑能穩(wěn)定運(yùn)行。要提高鍋爐煙氣溫度就要利用送風(fēng)量和一次風(fēng)速的調(diào)節(jié)作用。高峰時(shí)段來(lái)臨前應(yīng)完成爐膛吹灰，當(dāng)煙溫裕量和機(jī)組負(fù)荷不能同時(shí)滿足時(shí)，不能對(duì)鍋爐大面積吹灰。因?yàn)闄C(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，所以，運(yùn)行的的值班人員要及時(shí)向網(wǎng)調(diào)申請(qǐng)機(jī)組負(fù)荷的提高，至少保證機(jī)組能運(yùn)行50%負(fù)荷以上，減少因?yàn)闊煖氐投顺隽嗣撓跸到y(tǒng)。

五 燃煤機(jī)組啟動(dòng)停機(jī)運(yùn)行調(diào)整

①空冷機(jī)組在鍋爐點(diǎn)火后，要在空冷低流量達(dá)到滿足的要求下，對(duì)空冷島要做到?jīng)_洗的及時(shí)性，從而保證在機(jī)組并網(wǎng)后凝結(jié)水可以在時(shí)間內(nèi)達(dá)到合格狀態(tài)，避免對(duì)機(jī)組升負(fù)荷的影響，早早的調(diào)整進(jìn)入脫硝系統(tǒng)內(nèi)。

②鍋爐進(jìn)行點(diǎn)火之后，須在穩(wěn)定燃燒的條件下再去啟動(dòng)其他磨煤機(jī)，在啟動(dòng)上層的磨煤機(jī)時(shí)，要抬升爐膛的火焰中心，逐漸的提升鍋爐出口的溫度以及SCR反應(yīng)器位置的溫度，再慢慢利用燃燒進(jìn)行進(jìn)一步調(diào)整，使鍋爐的溫度升高水平處在一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，從而在另一方面提升脫硝系統(tǒng)的入口溫度。

③機(jī)組并網(wǎng)前要保證汽水品質(zhì)合格，及時(shí)化驗(yàn)水質(zhì)，及早升溫升壓升負(fù)荷。

④通過(guò)合理安排并及時(shí)將系統(tǒng)存在的缺陷消掉，避免在機(jī)組啟動(dòng)階段由于輔機(jī)重要缺陷影響機(jī)組升負(fù)荷，從而造成脫硝系統(tǒng)及脫硝設(shè)備投運(yùn)時(shí)間滯后。

⑤機(jī)組停機(jī)時(shí)，在機(jī)組負(fù)荷50%負(fù)荷以前做好各項(xiàng)滑停準(zhǔn)備工作，以及適合做的各類實(shí)驗(yàn)，控制好鍋爐壁溫、汽機(jī)缸溫下降速率。

⑥啟機(jī)過(guò)程中能在并網(wǎng)前做的各類電氣試驗(yàn)、汽機(jī)、鍋爐試驗(yàn)盡量在并網(wǎng)前完成。

結(jié)束語(yǔ)

      綜上所述，在日趨嚴(yán)格的政策限制下，實(shí)行全負(fù)荷脫硝是必行之路，各發(fā)電企業(yè)可根據(jù)自身的鍋爐設(shè)備布置、管道設(shè)計(jì)情況以及改造效果情況綜合考慮擇選取適合本企業(yè)的改造方案。從而合理的制定出燃煤機(jī)組SCR脫硝系統(tǒng)全負(fù)荷脫硝的控制對(duì)策，以此來(lái)保護(hù)環(huán)境，減少污染物的排放。