350MW超临界机组低负荷运行工况下保证脱硝入口烟温的技术研究

发表时间:2021/4/27   来源:《中国电业》2021年第3期   作者:陶彦涛,王泉,颜龙,吕传奇
[导读] 近年来河南统调各机组调峰频繁,当负荷降低时,炉膛整体温度降低,若不及时调整,脱硝入口烟温将低于最低连续喷氨运行温度。
        陶彦涛,王泉,颜龙,吕传奇
        华能渑池热电有限责任公司,河南三门峡  472400
        摘要:近年来河南统调各机组调峰频繁,当负荷降低时,炉膛整体温度降低,若不及时调整,脱硝入口烟温将低于最低连续喷氨运行温度。本文以350MW超临界机组为研究对象,通过分析机组多次低负荷运行工况下脱硝入口烟温变化情况,分析各因素对脱硝入口烟温的影响,从而提出保证脱硝入口烟温的技术措施。
关键词:超临界机组;低负荷运行工况;脱硝入口烟温;
1 引言
        渑池热电厂锅炉为哈锅厂生产的一次中间再热、超临界变压运行直流锅炉,单炉膛、平衡通风结构。脱硝装置采用液氨作为还原剂的SCR系统,催化剂采用“2+1”的布置,两层运行,一层备用。运行中,催化剂都有最佳的温度范围,低于最低连续喷氨运行温度时,活性降低,喷氨量增加,反应器出口氨逃逸率上升,同时反应生成大量的硫酸氢氨,黏附在催化剂及下游的空预器上,可能使催化剂或空预器结垢堵塞,温度过高时会导致催化剂机械损坏。
        本次以#2机组2019年各调峰工况为研究对象,研究调峰过程中锅炉由干态转为湿态以后,脱硝装置入口烟温的变化情况及相关影响因素。
2  2019年度#2机组低负荷运行工况研究
2.1  8月11日#2机组低负荷运行期间脱硝入口烟温变化情况

        (1)本次负荷116MW时由干态转为湿态运行,最低降至69MW;炉水循环泵运行,A、E磨运行,B磨空转备用;锅炉湿态运行2h后转干态运行。
        (2)调峰期间,总风量约400t/h,给水流量400-520t/h,再热烟气挡板开度90%-100%,A/B侧脱硝入口烟温最低分别降至313℃/322℃,高于催化剂许用温度23℃/32℃,脱硝设备运行安全。
        (3)锅炉湿态运行时,保持总风量、再热烟气挡板开度不变,给水流量波动时,脱硝入口烟温变化明显;给水流量由438t/h升至528t/h时,入口烟温快速降至最低值;当给水流量由528t/h降至460t/h时,入口烟温升高。
2.2  08月12日#2机组低负荷运行期间脱硝入口烟温变化情况

        (1)本次负荷111MW时由干态转为湿态,最低降至89MW;炉水循环泵未运行,A、E磨运行,B磨空转备用;锅炉湿态运行2h10min后转干态运行。
        (2)深度调峰期间,总风量460-480t/h,给水流量370-415t/h,再热烟气挡板开度保持85%-100%,A/B侧脱硝入口烟温最低分别降至311℃/323℃,高于催化剂许用温度21℃/33℃,脱硝设备运行安全。
        (3)锅炉湿态运行期间,给水流量、总风量、再热烟气挡板开度保持不变的情况下,脱硝入口烟温相对稳定。
2.3   08月21日#2机组低负荷运行期间脱硝入口烟温变化情况

        (1)本次负荷95MW时由干态转为湿态运行,最低降至68MW;炉水循环泵未运行,A、D磨运行,B磨空转备用;锅炉湿态运行1h20min后转干态运行。
        (2)深度调峰期间,总风量约490-520t/h,给水流量约315-430t/h,再热烟气挡板开度50%-86%,A/B侧脱硝入口烟温最低分别降至271℃/278℃,低于催化剂许用温度290℃,影响催化剂活性;同时DCS设置脱硝入口烟温低于290℃时联锁关闭喷氨快关阀,可能造成该时间段NOx指标排放超限。
        (3)锅炉湿态运行期间,总风量、给水流量保持稳定的前提下,当再热烟气挡板开度大幅波动时,脱硝入口烟温随之变化明显,同时脱硝入口烟温较再热烟气挡板开度存在约10min的延迟变化;当再热烟气挡板开度由79%关至50%时,脱硝入口烟温由299℃/295℃降低至271℃/278℃;当再热烟气挡板开度由86%关至50%时,脱硝入口烟温由298℃/299℃降低至290℃/296℃。
3  上述调峰数据整体分析
 
        (1)锅炉湿态运行期间,在总风量相当,再热烟气挡板开度相同情况下,给水流量介于310-415 t/h之间时,脱硝A/B侧入口烟温均正常。
        (2)锅炉湿态运行期间,当维持较高的给水流量时,只要能保证控制再热烟气挡板开度不低于85%,同时锅炉总风量尽量控制在400t/h-460t/h之间,脱硝A/B侧入口烟温均正常。
        (3)历次深度调峰中,锅炉湿态运行最长2h10min,无论炉水循环泵运行与否,只要再热烟气挡板、给水流量、总风量调整合适,均能保证脱硝A/B侧入口烟温正常。
4结语
        (1)低负荷运行工况下应保证总风量在410-450t/h,给水流量在310-350t/h,再热烟气挡板开度严禁小于85%。
        (2)低负荷运行工况,炉水泵运行与否,均能保证脱硝入口烟温正常。
        (3)结合机组冷态启动全负荷脱硝操作,从历次低负荷运行期间脱硝入口烟温变化趋势来看,保证总风量、给水流量、再热烟气挡板等参数符合上述控制要求,锅炉长期低负荷运行期间,脱硝装置入口烟温均能保持正常。
5参考文献
[1]杨甫. 燃煤机组全工况脱硝方案探讨和关键技术分析[J]神华科技, 2017,15(6):61-64
[2] 王军民. 600 MW超临界机组锅炉宽负荷脱硝技术的探索及实践[J]浙江电力 2017,36(7);24-28
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