（福建大唐国际宁德发电有限责任公司 355006）
摘要：当前的环保要求日趋严格，在脱硝未进行烟气旁路改造的情况下，如何能保证机组脱硝不退出运行，避免NOx小时均值超标是我们亟待解决的问题。一单元#1、#2机组运行中脱硝在低负荷时省煤器出口烟气温度仍能满足脱硝的投运条件，但是当发生如高加解列等的异常情况下，如何能保证脱硝的投运率呢？本文主要介绍高加解列情况下脱硝能否不退出以及如何提高脱硝的投运率，即使脱硝退出，如何降低脱硫出口净烟气的NOx含量。得出结论，运行中通过多种方法可以保证脱硝系统的可靠投运。
1、一单元高加解列后脱硝能否不退
脱硝退出的条件之一为脱硝入口烟气温度低于300℃（三取二），负荷越低，脱硝入口烟气温度越低，事实证明一单元两台机组正常运行中当负荷降低至230MW时，脱硝入口烟气温度仍在310℃左右，所以说正常情况下，一单元脱硝在低负荷时省煤器出口烟气温度仍能满足脱硝的投运条件，脱硝不会退出。
高加解列时，省煤器进口给水温度降低，一方面如果要维持同样的负荷就需要增加水冷壁的吸热量，即增加燃料量，烟气流量增加省煤器出口烟温升高；另一方面省煤器的换热温差增加，省煤器换热能力增强，省煤器出口烟气温度降低。故高加解列后以上两方面因素综合作用于省煤器出口烟气温度。
2014年7月15日，因#1机组处理缺陷需要，将#1、#2高加退出，对比420MW工况下#1、#2高加退出前后给水温度及脱硝入口烟气温度的变化，如下表。
从上表可以看出，当#1机高加解列后，省煤器入口温度降低89℃，按给水温度降低1℃对应的脱硝入口烟温降低0.35℃计算，#1炉在未吹灰时负荷450MW时脱硝就可能退出。
2、影响脱硝入口烟气温度的因素：
脱硝系统布置在省煤器之后空预器之前，省煤器出口烟温的高低直接影响着脱硝的投运率。脱硝入口烟气温度的影响因素很多，上面只是不考虑其他因素的情况下高加投退对脱硝入口烟温的影响。
2.1 吹灰的影响
锅炉受热面吹灰使得受热面积灰减少换热热阻减小，受热面吸热增强，受热面后烟气温度下降，吹灰过程中脱硝入口烟气温度下降11-18℃左右。尾部烟道内的吹灰对脱硝入口烟气温度的影响最大，其次是对流受热面吹灰，然后是炉膛吹灰，空气预热器吹灰对脱硝没影响。
2.2煤种的因素
煤的发热量：煤种发热量越低，在产生同样蒸发量的情况下，所需总煤量就会越多，因此总的烟气量增加，烟气流速加快，省煤器出口烟温升高。
煤的水分：煤中水分在炉膛内要吸收热量，降低辐射区域的炉膛温度，在产生同样蒸发量的情况下需要的总燃料量增加；另外水分变成高温蒸汽后使得总烟气量增加，省煤器后烟气温度升高。煤中水分含量高，会提高煤的着火热，着火推迟，省煤器出口温度也会升高。
灰分的影响：灰分是煤中的无用成分，灰分含量高主要影响在受热面的积灰结焦和磨损，尤其是尾部受热面的积灰结焦会使排烟温度明显升高。另外灰分含量大的煤粉颗粒不易燃尽，燃烧过程变长，排烟温度升高。
挥发分的影响：挥发分含量高的煤种，着火提前，降低了火焰中心，但挥发分含量高的煤种发热量低；相反挥发分含量低的煤种，着火延后，火焰中心升高，会相应提高省煤器出口烟温，但挥发分含量低的煤发热量高，所以需要综合考虑对省煤器出口烟温的影响。
2.3制粉系统的运行方式及二次风的配风方式
对于不同的磨煤机运行方式，例如启动中上层的制粉系统，可以提高炉膛火焰中心，这对提高省煤器出口烟温有益。
氧量的因素：二次风量增加，会使得火焰中心提高，同时总的烟气流量增加，使得省煤器出口烟温升高。
2.4 锅炉两侧烟温偏差的影响
低负荷时脱硝两侧入口烟温的偏差直接影响烟温低侧的投运率，例如2号炉在低负荷时，脱硝A侧入口烟气温度低于B侧10-15℃左右，这一温度偏差制约着脱硝A侧能否正常投入。两侧的温度偏差主要是工质侧的流量偏差与烟气侧的热偏差，其中烟气侧热偏差主要原因为炉内空气动力场不均、受热面积灰结焦导致的吸热偏差与流量偏差、脱硝装置差压引起的流量偏差等。
2.5加装脱硝旁路烟气挡板
宁德公司四台机组于2016年底均完成脱硝旁路烟气挡板改造，经改造后可以实现部分烟气在不经低温过热器和低温再热器换热的情况下直接进入脱硝反应器，实现提高脱硝入口烟温的最有效方法。经近几次的机组启停实验，通过脱硝烟气旁路挡板实现了在机组并网前和解列后均可以保证脱硝的投入。另外在机组低负荷或者遇到高加解列等造成脱硝入口烟温大幅下降的情况下，通过部分开启烟气旁路挡板，可以调节脱硫入口烟温在要求值范围内。
3、对于未进行脱硝旁路烟气挡板改造的机组，实现提高脱硝投入率降低NOx排放的措施
3.1 提高机组负荷
脱硝入口烟气温度随着机组负荷的升高而升高，因此当高加退出后应及时联系调度，申请涨负荷或者机组间负荷转移，直至脱硝入口烟气温度满足投运要求为止。
3.2 合理分配受热面的吹灰
受热面吹灰时对脱硝入口烟气温度的影响较大，特别是尾部烟道受热面的吹灰。但锅炉受热面长时间全面未吹灰对锅炉运行埋下安全隐患。在高加短时间解列时可暂停锅炉吹灰，高加解列时间比较长时可采取停止水冷壁吹灰，屏过、高过、高再、尾部等可采取一半吹灰或1/3吹灰。
3.3 倒换制粉系统，提高火焰中心
通过倒换制粉系统，保持中上层磨煤机运行，同时启动燃用热值较低水分较大的煤种的磨煤机，并开大中下层制粉系统的二次风，关小燃尽风等手段提高火焰中心。在低负荷时应注意炉膛负压和火检情况。
3.4 提高氧量
适当增加总风量，使烟气量增加，同时炉膛温度降低，辐射吸热量减少，炉膛出口烟气温度升高。
3.5 改变入炉煤的煤种
高加短时间无法投入，为避免脱硝退出保证脱硝的投运率，应将各运行磨煤机对应的煤仓上低热值、高水分、高灰分的煤种。
3.6 减小锅炉两侧温度偏差
通过不同的二次风配比，倒换制粉系统等减小锅炉两侧的温度偏差将有助于两侧脱硝的正常投运。同时适当关小再热烟气挡板也可以提高脱硝入口烟气温度。
3.7 增加运行磨的一次风量
增加运行磨煤机的一次风量，可以增大煤粉的颗粒度，煤粉颗粒燃尽时间变长，锅炉排烟温度升高。
4、脱硝退出后降低NOx排放的措施
4.1 燃烧的调整
燃烧区域的氧量和温度是影响NOx生成的重要因素。在保证燃烧稳定的情况下减少二次风量，氧量按规定控制。二次风配风采用正三角方式，降低燃烧区域的氧含量减少热力型NOx的生成，同时开大燃尽风，降低不完全燃烧热损失。
4.2 燃料的调整
通过倒换制粉系统，降低燃料中氮的含量，可以减少燃料型NOx的生成。如果脱硝退出后短时间内无法投入，应更改上煤方案，尽量燃用低含氮量的煤种。
4.3负荷的调整
当脱硝退出后如果短时间无法投入，为降低净烟气NOx含量，可将负荷倒至其他机组，降低本机组负荷。
5、总结
机组运行中高加解列后给水温度降低，省煤器换热温差增加，省煤器换热能力增强，省煤器出口烟气温度降低，脱硝入口烟气温度降低。通过对1号机#1、#2高加退出后给水温度与脱硝入口烟温的变化对比得出给水温度下降1℃脱硝入口烟气温度大约下降0.35℃，近一步推算当不吹灰工况下一单元机组高加解列后脱硝入口烟气温度降下降约31℃。对比1号炉不吹灰工况下500MW、450MW、400MW负荷时脱硝入口烟气温度得出当负荷在450MW时脱硝就有退出的可能。当然，影响脱硝入口烟气温度的因素有很多，我们可以通过升高负荷、合理分配吹灰运行方式、倒换制粉系统提高火焰中心、提高氧量、燃用低热值高水分的煤种、增加运行磨的一次风量等手段使得脱硝不退出或减少退出的时间。即使脱硝退出也应通过调整燃烧、调整燃料以及降低负荷等方法降低NOx的排放量。
对于已加装脱硝旁路烟气挡板的机组，当高加解列后如果脱硝入口烟气温度大幅度降低至规定值以下，及时开启脱硝烟气旁路挡板，可避免脱硝因入口烟温低而退出，保证脱硝系统的100%全程投运。我公司烟气脱硝旁路改造后，可以实现在机组并网前，汽轮机中速暖机阶段即可投入脱硝，在停机过程中，发电机解列后脱硝再退出。
参考文献
无
论文作者:张福春
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/8
标签：烟气论文; 省煤器论文; 温度论文; 入口论文; 负荷论文; 机组论文; 旁路论文; 《电力设备》2017年第35期论文;