摘要:本文对古海一厂的两台锅炉SCR 入口NOX大原因做了分析,并提出了解决思路和方法。
关键词:脱硝、NOx、液氨
一、简介
1、锅炉及脱硝系统简介
新疆古海一厂2×660MW超超临界燃煤发电机组工程,配置哈尔滨锅炉厂制造的型号为HG-2030/28.25-HM15超超临界变压运行直流炉。锅炉设计煤种为新疆天池能源南露天矿煤
燃烧器采用四角切圆燃烧大风箱结构,全摆动燃烧器。并采用了水平浓淡燃烧器与分离式燃尽风(SOFA)相结合的低NOx技术。燃烧器共4组。2组煤粉燃烧器共设六层水平分离浓淡一次风口,十五层辅助风室,2组燃烬风燃烧器共设二层燃烬风室。
脱硝装置,采用选择性催化还原(简称:SCR)全烟气脱硝;脱硝装置反应器布置于锅炉省煤器出口与空预器之间,为高温高粉尘布置。每台锅炉配有两个反应器。
2、液氨消耗偏差情况简介
#2机组2020年3月份完成C修启动后,相比较#1炉,#2炉液氨量下降比较多。2020年4月17日,做了三天统计,具体见下表:
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二、液氨消耗偏差较大的原因分析
1、稀释风机改型
#2炉经过C修,对稀释风机进行了改型。将原来使用的小风机换成了大功率风机。如正常运行时,#2炉稀释风机电流达到了55A,而#1炉稀释风机未改型,电流仅有35A。由此#2炉脱硝系统在保证稀释风量的情况下,压力高,保证了良好的稀释混合效果,势必相对减少了液氨的消耗。
2、稀释风管经过了烟道换热,提高了稀释风温。
#2炉稀释风管穿过省煤器后部烟道,稀释风温由以前的40℃提高到210℃,如果高负荷情况下,该温度随着烟温还会提高,这样导致稀释混合效果非常好,液氨气化率大大提高,脱硝效率得以提升,相对来说,液氨消耗量就下降了。
3、机组在负荷深调期间,液氨消耗量相对较大。
经过摸索发现,机组稳定工况相对变工况比较,氮氧化物消耗量比较少。特别是在机组深调减负荷期间,两台机组均经常性出现氮氧化物超标现象。造成液氨消耗量增加。在机组深调期间,目前采取四台磨煤机运行方式,燃烧距离比较长,配风比较分散,瞬间造成氮氧化物增大,液氨喷氨量也相应增加。
三、针对该问题,解决思路
1、在#1炉停运期间,尽快完成稀释风机的改型安装工作和稀释风管的重新布置,达到增强稀释风力,提高稀释混合风温,保证了稀释效果。
2、加强喷氨调门的调节特性的优化工作及CEMS测点的维护能力,保证自动调节能力。
3、运行人员加强燃烧调整,保证锅炉在最佳工况燃烧。
4、在机组深调负荷期间,在安全允许的条件下,尽量采取三台磨煤机运行方式,同时锅炉燃烧器采用集中配风。
四、运行人员优化燃烧调整
1、运行调整思路
经过分析发现,液氨消耗量的多少和SCR入口的NOx大小有直接的关系。因此控制SCR入口的NOx值大小,就可以直接控制液氨消耗量。而要控制NOx值大小,就必须对锅炉燃烧,特别是二次风门的开度进行摸索调整,从而摸索出一套辅助二次风门开度的控制思路。
经过检查图纸及安装说明,煤粉燃烧器喷口出来的一次煤粉以直径697mm的假想切圆逆时针旋转燃烧,就地检查燃烬风燃烧器,发现燃烬风燃烧器L-SOFA1、L-SOFA3、L-SOFA4、U-SOFA2、U-SOFA3水平调整方向偏转10°调整,这五层SOFA燃烧器提供反切燃烧辅助风,即提供顺时针方向燃烧辅助风。
2、运行调整要求
对锅炉配风调整,提出了参照性意见。按照集中配风原则,适当开启反切风门,运行人员试着对二次风配比重新调整。
1)为了控制NOx值,建议在机组变负荷时,调整L-SOFA1,L-SOFA3,L-SOFA4,U-SOFA2,U-SOFA3开度,以控制NOx值。
2)依据集中配风的原则,根据风箱差压值,喷燃器区域投运磨煤机的二次风门,尽量开大最下层二次风门和最上层二次风门,其他开度基本一般。
3)在机组深调低负荷期间,保证最低风箱差压值,将L-SOFA3,L-SOFA4,控制在30%以上,L-SOFA1,U-SOFA2,U-SOFA3控制在最小开度值。
4)在机组加负荷期间,除L-SOFA3,L-SOFA4风门开度不变化或作适当微调外,根据风箱差压,依次开启U-SOFA2,U-SOFA3,同时适当微调投运磨煤机的二次风门(增加开度),直至风箱差压在理想范围。
5)在机组降负荷期间,除L-SOFA3,L-SOFA4风门开度不变化或作适当微调外,根据风箱差压,依次关闭U-SOFA3,U-SOFA2,同时适当微调投运磨煤机的二次风门(降低开度),直至风箱差压在理想范围。具体执行情况见下表
4月16日调整前的统计表
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3、运行调整效果
经过调整反切风,液氨用量相比较调整前,#1炉下降明显。具体见下表。
表1 液氨消耗量统计
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观察#1炉SCR入口NOx值,较调整前均有明显下降。同时发现机组在变工况下,NOx瞬间产生量较大,需要及时调整燃烧所需风量,良好的锅炉燃烧也能避免大量NOx值产生。具体见4月17日统计表。
表2 SCR入口NOx值统计
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五、下一步待整改措施
1、尽快完成#1炉脱硝系统稀释风机及稀释风管改造工作。
2、修改逻辑,尽快完成机组深调期间三台磨煤机运行方式的实施。
3、尽快完成喷氨调门的优化调试维护工作。
4、及时完成锅炉燃烧调整试验及表计标定工作,为锅炉完全稳定燃烧提供支持。
参考文献:
新疆准东特变能源有限责任公司2×660MW高效超超临界工程HG-2030/28.25-HM15锅炉锅炉本体说明书
新疆准东特变能源有限责任公司2×660MW高效超超临界工程HG-2030/28.25-HM15锅炉锅炉运行说明书
脱硝装置说明书
新疆准东特变能源有限责任公司2×660MW高效超超临界工程HG-2030/28.25-HM15锅炉燃烧系统说明书