甄玉波，戚彩蓮（華電國(guó)際鄒縣發(fā)電廠，山東 鄒城 273522）

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660MW超超臨界機(jī)組啟停及低負(fù)荷期間的NOx排放控制

甄玉波，戚彩蓮（華電國(guó)際鄒縣發(fā)電廠，山東 鄒城 273522）

本文通過(guò)對(duì)燃煤火電機(jī)組啟停和低負(fù)荷期間，污染物排放難于控制的問(wèn)題進(jìn)行試驗(yàn)分析，結(jié)合本公司機(jī)組啟停過(guò)程中遇到的問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，并提出解決方法，對(duì)降低同類型機(jī)組啟停過(guò)程污染物排放控制提供了一定的參考。

660MW機(jī)組；啟停；低負(fù)荷；氮氧化物（NOx）；控制；困難；解決方法

前言

安徽華電六安電廠有限公司2×660MW機(jī)組鍋爐為上海鍋爐廠有限公司自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)的超超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行螺旋管圈直流爐，型號(hào)為：SG-2024/26.15 M6002。單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒方式、平衡通風(fēng)、Π型半露天布置、除灰渣系統(tǒng)為干式（風(fēng)冷）機(jī)械式除渣系統(tǒng)、全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)。鍋爐燃燒系統(tǒng)按中速磨冷一次風(fēng)直吹式制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)。24只直流式燃燒器分6層布置于爐膛下部四角，煤粉和空氣從四角送入，在爐膛中呈切圓方式燃燒。鍋爐點(diǎn)火方式采用兩層等離子點(diǎn)火。低負(fù)荷助燃采用等離子。兩臺(tái)主機(jī)分別于2014年5月、7月通過(guò)168h連續(xù)運(yùn)行。機(jī)組煙氣氣除塵設(shè)備，采用福建龍凈環(huán)保股份有限公司生產(chǎn)的靜BEH型電除塵；機(jī)組脫硫裝置，采用石灰石-石膏濕法工藝脫硫（簡(jiǎn)稱FGD）；機(jī)組脫硝系統(tǒng)采取選擇性催化還原（SCR）法去除煙氣中的NOx，SCR反應(yīng)器采用高灰型工藝布置 （即反應(yīng)器布置在鍋爐省煤器與空預(yù)器之間）。

近年來(lái)，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，氮氧化物（NOx）排放量急劇增加，大氣污染日益嚴(yán)重，全國(guó)范圍內(nèi)霧霾天氣頻發(fā)，環(huán)境污染已成為制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要因素，在這樣的背景下，《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》于2015年1月1日正式頒布施行。面對(duì)節(jié)能減排的壓力，如何提高我國(guó)以煤炭為主的能源結(jié)構(gòu)的清潔水平，使煤炭的清潔燃燒和清潔排放技術(shù)成了燃煤電廠發(fā)展的新空間、新機(jī)遇。

1　問(wèn)題簡(jiǎn)述

燃煤電廠是煙塵 （Dust）、二氧化硫 （SO2）和氮氧化物（NOx）等大氣污染物的主要排放源。環(huán)保部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局2011年7月聯(lián)合發(fā)布的火電大氣污染物排放國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為：煙塵（Dust）＜30mg/Nm3、二氧化硫＜100mg/Nm3、氮氧化物＜100mg/Nm3，機(jī)組正常運(yùn)行中，安徽華電六安電廠在滿足國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)的前提下，實(shí)行更為嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，即煙塵+二氧化硫（SO2）+氮氧化物（NOx）＜100mg/Nm3，但是機(jī)組啟停和低負(fù)荷期間，脫硝裝置SCR進(jìn)口煙溫經(jīng)常低于310℃，脫硝裝置無(wú)法投入，導(dǎo)致排放標(biāo)準(zhǔn)要遠(yuǎn)高于排放標(biāo)準(zhǔn)限值，按原有的啟停方式，很難滿足國(guó)家的排放要求。

2　解決方案

2.1機(jī)組啟動(dòng)階段

（1）加強(qiáng)與燃運(yùn)人員的溝通，加強(qiáng)燃煤的摻燒摻配，控制入爐煤煤質(zhì)，要求燃煤干燥無(wú)灰基揮發(fā)份≮33%，低位發(fā)熱量盡量在20～22MJ/kg范圍內(nèi)。

（2）鍋爐上水前，盡可能提高除氧器溫度，上水期間控制上水溫度在80～90℃，這樣有利于提高爐膛溫度，縮短爐膛的加熱時(shí)間。

（3）鍋爐點(diǎn)火前，對(duì)磨煤機(jī)暖風(fēng)器充分疏水暖管，將磨煤機(jī)出口風(fēng)溫加熱到80℃以上方可啟動(dòng)磨煤機(jī)。

（4）鍋爐點(diǎn)火盡量?jī)?yōu)先啟動(dòng)B層等離子、B套制粉系統(tǒng)，合理控制風(fēng)煤比，及時(shí)啟動(dòng)A層等離子、A套制粉系統(tǒng)，在保證火焰穩(wěn)定的前提下，控制一次風(fēng)管風(fēng)速不低于28m/s。

（5）空預(yù)器出口熱一次風(fēng)溫升至150℃時(shí)，即可啟動(dòng)C套制粉系統(tǒng)，采用“倒寶塔”配煤方式，合理分配各制粉系統(tǒng)煤量，按規(guī)程規(guī)定溫升率上限控制升溫速度，盡快提升爐膛溫度。

（6）機(jī)組并網(wǎng)前，即投入#2高加（加熱汽源取自再熱汽冷段），同時(shí)盡量提高除氧器溫度，保證較高的爐水溫度，以保證爐膛的升溫率。

（7）機(jī)組并網(wǎng)前，根據(jù)鍋爐的升溫升壓情況，及時(shí)開(kāi)啟汽機(jī)高壓旁路和地壓旁路，控制主汽壓力在5～8MPa，主、再汽溫度控制在400±10℃，加快汽機(jī)的暖機(jī)時(shí)間，盡快滿足汽機(jī)溫度準(zhǔn)則，縮短機(jī)組在啟動(dòng)期間的時(shí)間。

（8）機(jī)組并網(wǎng)后，保持汽機(jī)高壓旁路、低壓旁路有一定開(kāi)度，待機(jī)組負(fù)荷升至150MW以上，再逐漸關(guān)閉汽輪機(jī)高、低壓旁路。

（9）機(jī)組負(fù)荷升至200MW以上，鍋爐轉(zhuǎn)干態(tài)后，及時(shí)啟動(dòng)D套制粉系統(tǒng)，維持較高的爐膛熱負(fù)荷，快速升溫升壓，以確保機(jī)組負(fù)荷升至300MW以前，脫硝裝置SCR入口煙溫達(dá)到305℃，達(dá)到脫硝裝置投入條件，一遍及時(shí)投入脫硝裝置，減少氮氧化物（NOx）的超標(biāo)時(shí)間。

2.2機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行階段

（1）機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，保持B、C、D、E磨煤機(jī)運(yùn)行，當(dāng)B、C、D、E任一磨煤機(jī)出現(xiàn)異常，立即投入A、B層等離子運(yùn)行，啟動(dòng)A磨煤機(jī)運(yùn)行，保證燃燒穩(wěn)定。

（2）加強(qiáng)鍋爐SCR進(jìn)口煙溫監(jiān)視，當(dāng)SCR進(jìn)口煙溫降至310℃時(shí)，根據(jù)鍋爐燃燒情況，將燃燒器擺角向上調(diào)整，暫規(guī)定燃燒器擺角最大不超過(guò)80%，調(diào)整燃燒器擺角要緩慢，每次調(diào)整幅度不得大于5%，調(diào)整后觀察鍋爐燃燒10min，若燃燒穩(wěn)定，爐膛負(fù)壓無(wú)波動(dòng)，則繼續(xù)調(diào)整，若燃燒不穩(wěn)，爐膛負(fù)壓波動(dòng)則不得繼續(xù)向上調(diào)整，必要時(shí)立即將燃燒器擺角置水平位，注意等離子投運(yùn)時(shí)燃燒器擺角必須在水平位。

（3）根據(jù)鍋爐輔助風(fēng)壓力與爐膛壓力壓差，適當(dāng)開(kāi)大CCOFA燃盡風(fēng)擋板，注意控制輔助風(fēng)壓力與爐膛壓力壓差≮350kPa。

（4）在保證燃燒穩(wěn)定和磨煤機(jī)安全運(yùn)行前提下，適當(dāng)提高一次風(fēng)速，維持一次風(fēng)速在28m/s。

（5）控制鍋爐氧量≯6%。

（6）合理安排吹灰運(yùn)行方式，保證脫硝裝置入口煙溫不低于310℃。

2.3機(jī)爐停運(yùn)階段

（1）先停運(yùn) A套制粉系統(tǒng)，再自上至下停運(yùn)各套制粉系統(tǒng)，保留B套制粉系統(tǒng)運(yùn)行，直至機(jī)組打閘。

（2）盡量縮短機(jī)組300MW以下負(fù)荷工運(yùn)行時(shí)間，機(jī)組負(fù)荷低于300MW后，按降溫降壓率上限，快速降低機(jī)組負(fù)荷。解列發(fā)電機(jī)，縮短脫硝退出后機(jī)組運(yùn)行時(shí)間。

（3）機(jī)組停運(yùn)低負(fù)荷階段，盡量維持高加連續(xù)運(yùn)行。

（4）提前投入空預(yù)器連續(xù)吹灰，可以在脫硝裝置SCR入口煙溫降至290℃后，再退出脫硝系統(tǒng)運(yùn)行，減少脫銷裝置的推出時(shí)間。

3　總結(jié)

采取以上措施后，機(jī)組氮氧化物（NOx）排放控制取得得了良好的效果，鍋爐點(diǎn)火到脫硝裝置的投入時(shí)間，由15h縮短至11h，24h平均氮氧化物（NOx）排放值：由127.75mg/Nm3降低至98.33mg/Nm3；鍋爐停運(yùn)過(guò)程中，脫硝裝置退出到機(jī)組打閘的時(shí)間由3h縮短至1.5h，24h平均氮氧化物 （NOx）排放值，由75.635mg/Nm3降低至60.635mg/Nm3；并且整個(gè)機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中，電除塵的投入率達(dá)到了100%，除塵效率達(dá)99.9%。排放指標(biāo)接近超凈排放標(biāo)準(zhǔn)。華電六安電廠在這方面的嘗試，為預(yù)防和解決此類問(wèn)題提供了一定借鑒意義。

［1］《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223-2011）.

［2］魏 鳳，劉 勇.電廠煤粉爐低NOx燃燒的研究.中國(guó)電力出版社，2003，7（1）：1～4.

［3］曹紅加.電站鍋爐煤粉高效低NOx燃燒的研究武漢大學(xué)，2001.

［4］安徽華電六安發(fā)電有限公司.660MW超超臨界機(jī)組集控運(yùn)行規(guī)程.

［5］安徽華電六安發(fā)電有限公司.660MW超超臨界機(jī)組灰硫運(yùn)行規(guī)程.

甄玉波（1980-），男，工程師，主要從事火力發(fā)電廠集控運(yùn)行和管理工作。

TM621.2

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2095-2066（2016）04-0037-02

2016-1-18