（浙江浙能绍兴滨海热电有限责任公司 浙江省绍兴市 312000）
摘要：随着人们环保意识的加强，对火电厂大气污染物的排放将进一步从严，特别是重点区域大气污染物排放要求更为严格，其中要求氮氧化物排放浓度≤100mg/Nm³。所以电站锅炉配备烟气脱销装置势在必行，随着经济和社会的发展，对脱销装置的排放浓度和投用率的要求也将越来越严格。脱硝现在对发电厂来说是一件非常重要的任务，在现有的SCR的脱硝方法中，脱硝装置进口温度成为限制低负荷时脱硝设备投用率的重要因素，本文通过研究影响脱硝装置进口温度的因素，找出低负荷时提高脱硝设备投用率的方法，从而进一步提高环保指标。
前言
我厂1、2号机组均采用选择性催化还原（SCR）脱硝装置，这是世界上最主流的去除NOx的方法。这种方法在现有的FGD工艺下加入脱销装置，在含氧气氛下，还原剂优先与废气中的NO反应，从而起到去除NOx的作用。
1引起低负荷下脱销退出的原因
经过我们的研究，对于我厂#1、2炉来说，造成低负荷下烟气温度过低的主要原因是：
（1）煤层燃料量配比不当
（2）吹灰频次高
（3）送风不足
以上三个原因是限制低负荷时脱销投用效率的主要因素，下面我将会对这三个原因逐一解释。
1.1煤层燃料量配比不当
我厂#1炉共配有A、B、C、D、E五台磨煤机，采用四用一备的运行方式，即A、B、C、D、E五台磨煤机中，根据生产或是检修的需要，选择四台磨煤机运行，另外一台为备用状态，这就导致运行中会出现不同的磨煤机组合方式。我们知道，不同的磨煤机组合方式，将改变炉膛火焰中心的位置，通过抬高或是降低火焰，即可改变流出炉膛的烟气的温度，从而在很大程度上决定脱销装置进口烟气的温度。高负荷运行时，由于进入炉膛的燃料量比较大，火焰强烈，炉膛温度较高，不同的磨组运行情况下，脱硝装置进口温度均能满足正常的要求。而锅炉在低负荷运行时，由于维持燃烧所需的燃料量较少，一般三台磨煤机即可满足锅炉对燃料的需要，锅炉燃料量少，炉膛火焰较弱，炉膛出口烟气温度较低，此外，为了在低负荷下稳定燃烧，一般选择下三层磨煤机运行，即A、B、C磨煤机运行，降低了火焰中心，在这种运行工况下，进一步降低了炉膛出口烟温，导致脱硝装置进口温度常常不能满足要求，脱销装置必须退出运行。不同的煤层燃料量配比确实是引起低负荷时脱硝装置进口温度低，脱销退出运行的重要原因之一。
1.2吹灰频次高
所谓吹灰，顾名思义，即是吹掉附着在锅炉受热面上的灰尘，使受热面保持清洁。积灰的过程既是锅炉受热面上（包括水冷壁、再热器、过热器等管道）熔灰积聚的过程，其本质为当炉膛内温度高于灰熔点时，燃煤中易熔和易挥发的物质在高温下挥发后，随烟气冲刷温度远远低于灰熔点的受热面过程中，黏附或落在受热面上，而形成的积灰。
因灰的导热系数很小，锅炉受热面上积灰影响受热面的传热，吸热工质温度下降，排烟温度升高，从而使锅炉热效率降低；积灰严重时使烟气通流截面积缩小，增加流通阻力，增大引风机电耗，降低锅炉运行负荷，甚至被迫停炉；由于积灰使后部烟温升高，影响尾部受热面安全运行。局部积灰严重，有可能形成“烟气走廊”，使局部受热面因烟速提高，磨损加剧。故应定期对锅炉受热面进行吹灰。根据安全生产的需要，我厂要求每班对锅炉受热面进行一次吹灰，这在很大程度上保持了炉膛受热面的清洁，避免了锅炉爆管的风险，但在一定程度上也为低负荷下脱硝装置的退出创造了条件。
因为为了保证吹灰效率，吹灰汽源取自后屏过热器出口的蒸汽，由于蒸汽温度远远小于炉膛烟温，当锅炉吹灰时，大量蒸汽进入炉膛，势必降低炉膛的烟气温度，造成炉膛出口烟温降低，此外，在水冷壁吹灰后，水冷壁管清洁，吸热能力增加，烟气对它的辐射换热增强，这在低负荷时尤为明显，这在一定程度上降低了烟气的温度，继而降低脱硝装置进口温度。
1.3送风不足
为了降低排烟热损失，同时减少送、引风机的电耗，运行中常常采取在满足锅炉燃烧需要的前提下，尽量较少过量空气系数的方法，即适当的较少送风量，锅炉送风量越大，烟气量越多，烟气流速越大，对流传热增强，炉膛出口烟温上升，从而在一定程度上抬高脱硝装置进口烟气温度。
2提高脱硝装置投用率的方法研究
影响锅炉在低负荷时脱硝装置退出的主要原因是煤层燃料量配比不当、吹灰频次高、送风不足等原因，本章我们将制定解决方案，并通过试验加以验证。
2.1调整煤层煤量配比
我们在150MW稳定负荷下，将AB层煤量为正偏置：“+2”、“+1”与“+3”、“+2”，C层煤量设定为负偏置：“－3”、“－5”，进行验证分析，试验结果如下表：.png)
表1 煤层配比调整对脱硝装置进口温度的影响统计表（1）
由上表中的数据我们可以看出，AB层煤量设为正偏置后，脱硝装置入口烟温不能满足投运条件，而且底层煤量增大，锅炉炉渣含碳量增大，也不利于机组经济运行。由此我们可以得出结论，A、B层煤量设置+偏置不可行。
2.2调整吹灰频次
我们选取一个星期为试验周期，试验炉膛吹灰频数，统计150MW负荷时，验证分析脱硝装置退出情况、再热器减温水量、锅炉管壁超温情况。试验结果如下表：.png)
表2吹灰频次调整对脱硝装置进口温度的影响统计表
从上表中的数据我们可以看出，从锅炉运行安全经济性，以及脱硝装置投入情况等综合考虑，奇数天炉膛进行一次吹灰为最优选择。可以得出结论，奇数天进行一次炉膛吹灰可行。
2.3调整锅炉送风量
我们在150MW稳定负荷下，通过设置不同的偏置量来干预送风自动，提高锅炉送风量，进行验证分析，分析结果见下表：
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表3送风量调整对脱硝装置进口温度的影响统计表
由上表中的数据我们可以看出，适当增加送风量使得炉烟气的热容量增大，火焰中心的温度水平下降，火焰中心的位置上移，从而使得炉膛出口烟温升高。如果增加过多，送到炉膛的空气被加热到火焰温度所吸收的热量，大于炉膛内烟气平均温度的降低所减少的辐射换热量，那么炉膛出口烟温下降。可以得出结论，150MW负荷时增加总风量至700t/h能有效提高脱硝装置入口烟温，采用＋70偏置量可行。
结论
通过本次研究大幅度降低了1号机组脱硝装置最低投运负荷，提升了企业绿色环保形象，增加了企业效益，同时也保证了脱硝装置的长期稳定、安全的投用，为绍兴地区的环保做出巨大的贡献。
参考文献：
[1]Los Alamos Technical Associates，Inc.Application of Reliability-Centered Maintenance to Component Cooling-Water System at Turkey Point Units 3 and 4 .EPRI Final Report，1985.10
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[3]罗晓，郑永利.锅炉受热面积灰的危害与预防.石油化工腐蚀与预防，2004，21（3）：60-62.
论文作者:李旭东
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签：炉膛论文; 装置论文; 锅炉论文; 烟气论文; 温度论文; 负荷论文; 煤层论文; 《电力设备》2019年第19期论文;