摘要：结合某电厂Ⅰ期1号机组600MW超临界直流机组在不同负荷不同煤质下氮氧化物生成量的数据分析，研究如何降低氮氧化物生成量.对超临界直流机组运行中氮氧化物的超排控制具有指导性意义。
关键词：氮氧化物；超临界直流炉；
1 前言
氮氧化物是电厂烟气污染物排放控制中的重要环保参数，降低氮氧化物的排放是电厂面临的重要问题。某电厂烟气脱硝装置，采用选择性催化还原法全烟气脱硝，将稀释氨气喷入烟气中，与氮氧化物反应，生成无害的氮气。但是，反应过程中会生成一种鼻涕状粘稠副产物，会粘附到锅炉空气预热器换热原件中，造成空气预热器堵塞，影响安全稳定运行的隐患。在这里，对该厂脱硝装置投运后，机组参数进行分析，探讨降低氮氧化物的措施。
2 研究对象
某电厂Ⅰ期1号机组600MW超临界空冷直流炉，最大连续蒸发量为2084T/h（B-MCR工况），额定蒸发量为1930T/h（BRL工况），额定主、再蒸汽温度571℃/569℃，额定主蒸汽压力25.4MPa。设计主燃料低位发热量22.77MJ/kg。烟气脱硝采用低氮燃烧器和选择性催化还原法全烟气脱硝法。催化剂采用蜂窝式，还原剂采用液氨（NH3），催化反应所需烟气温度为310～420℃。脱硝装置反应器布置于锅炉省煤器出口与空气预热器之间，属高粉尘布置，不设反应器旁路，增设省煤器旁路，脱硝效率大于82%，每台锅炉A、B侧各安装一个反应器，烟气经省煤器后分成两路，分别进入垂直布置的SCR反应器，在反应器里流经均流器、催化剂层，进入回转式空气预热器、静电除尘器、引风机和FGD，最后通过烟囱排入大气[1]。
3 影响因素：
在运行调整中发现，总风量的变化对氮氧化物生成的影响比较大，机组正常运行中，总风量并非可以无限制的随意调整。影响总风量的因素主要有一下几个：
（1）、负荷。一定的负荷对应一定的总风量。
（2）、总煤量。总煤量对总风量的影响最为直接，煤量变化时，风量直接跟随。
（3）、二次风与炉膛差压以及二次风开度。二次风与炉膛差压在不同负荷下需控制在以下值：
氧量过大会增大风机出力，氧量过小会导致燃烧不完全，飞灰含碳量过高，都会影响机组经济性。
实际运行调整中，以上几种因素相互影响。在水煤比不同，也就是煤质变化时，相同负荷下，水煤比越小，对应的总风量越大，此时需要人工干预调小总风量，防止空预器出口氧量过大。总风量偏大时，二次风开度也偏大，此时需要开大上层燃尽风以减小燃烧区二次风开度。
4 数据分析：
对该电厂Ⅰ期1号机组6月~8月，不同水煤比下，不同负荷下，不同风量下脱硝反应器入口的氮氧化物进行了统计（数据在同一时段选取，避免了环境温度不同时对空气密度的影响及其他条件不同的影响，使数据具有实际意义）如下表所示：
表1 水煤比4.85-5.15时脱硝反应器入口的氮氧化物含量
通过以上三个数据表，分析其中数据发现，在合适的二次风与炉膛差压、二次风开度，以及合适的空气预热器入口氧量下，负荷及水煤比一定时，总风量越小，脱硝反应器入口的氮氧化物含量越小。分别选取其中不同水煤比下，不同负荷下，氮氧化物量最低时所对应的风量，得到下面的曲线，即最优风量值曲线：
注：横坐标为机组负荷（MW），纵坐标为水煤比分别为5、6、7时的最优风量（t/h）。
图1机组最优风量曲线图
通过图1我们可以得到在一定水煤比，一定负荷下，脱硝反应器入口氮氧化物含量最低的总风量值，实际运行调整中尽量将总风量与此靠近，从而达到控制脱硝反应器入口氮氧化物含量的目的。
5原因分析
查看最优风量值曲线，发现有部分数据与最优风量值偏差较大，经抽样调查发现，主要有以下几点原因：
（1）人为调整不及。在负荷变化时，运行人员调整不及时，总风量失调过大或过小。
（2）煤质差。一定负荷所需要的总煤量相对变大，总风量也随之变大，但与负荷不匹配，导致空预器出口氧量过大或者二次风开度过大。
（3）机组负荷变化过快。机组负荷变化过快时，因主汽压力变化较大，导致煤量超调过多，总风量跟踪不及时，从而引起空预器入口含氧量过大。
（4）燃尽风开度过大。有时因再热汽温偏低，增大了燃尽风开度，当再热汽温恢复正常后未及时关小燃尽风，为维持主燃烧区域二次风开度而过度增加总风量。
（5）制粉系统启停调整力度大。制粉系统因煤质、磨煤机特性不同而导致操作时一次风量调整力度较大引起总风量的变化。
（6）炉膛漏风过大。检查炉膛燃烧情况及炉底干排渣系统时，炉膛漏入大量空气，此时显示总风量远远小于实际的总风量。
（7）测点指示不准确。风量或者氧量指示不准确，调整时实际风量与理论要求存在偏差。
6 结论
通过以上分析，针对该电厂Ⅰ期1号机组600MW超临界直流炉空冷机组，降低氮氧化物的生成量措施，得出结论：
加减负荷过程中及时调整，自动调整缓慢时增加设定值偏置，及时将参数回调，杜绝认为调整不及现象发生。负荷变化快，自动调整滞后，短时造成风量跟踪不及时，负荷平稳后及时调整即可恢复正常。煤质差时总风量偏大，可给定设定值一定负偏置。调整总风量时应回调燃尽风开度。调整一次风力度大时将影响一、二次风配比，影响主燃区二次风开度，从而增加对总风量的调整。及时关闭锅炉炉膛观火孔及炉底排渣观察孔可大大改善炉膛漏风情况。定期对氧量及风量测点进行吹扫校验。
参考文献：
[1]. 汪华剑；周虹光；王洋；李斌；梁学东；王诚斌；时标.1000MW垂直管圈超超临界锅炉水冷壁工质相变转换对金属壁温影响的试验研究[J].锅炉技术.2017（06）
[2]. 张世宏；刘正强；聂鑫；杨冬；员盼锋.超超临界1000 MW机组锅炉水冷壁壁温偏差计算分析及对策[J].热力发电.2017（11）
[3]. 王乐乐；孔凡海；何金亮；方朝君；杨恂；雷嗣远；姚燕；杨晓宁.超低排放形势下SCR脱硝系统运行存在问题与对策[J].热力发电.2016（12）
作者简介：
付金山：男，2005年毕业于新疆工业高等专科学校电气工程及其自动化专业，高级工，工作于新疆独山子供水供电公司炼油电修车间，现主要从事现场电气维护试验工作；E-mail：lyc_fjs@petrochina.com.cn。
论文作者:蒋高峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/4/1
标签：风量论文; 氧化物论文; 负荷论文; 机组论文; 反应器论文; 炉膛论文; 烟气论文; 《电力设备》2018年第29期论文;