李彦玲
中电（四会）热电有限责任公司 工程师
摘 要：本文针对中电（四会）AE94.3A 型燃气轮机投产以来发生的烟气污染因子SO2、NOX排放情况部分时段出现超标情况进行研究讨论，提出相应处理措施，经运行实验证明，效果显著。
关键词：AE94.3A型燃机 监测因子超标情况 处理措施
一 、前言
中电（四会）AE94.3A 型燃气轮机采用天燃气为燃料，燃烧产物没灰渣，采用单轴、单缸、轴向排气，冷端驱动；汽轮机设有一个高压缸、一个中、低压合成缸。高压过热器来的主蒸汽经高压缸做功后，经再热冷段在再热器前与中压过热器来的蒸汽汇合后进入再热器，后经再热热段进入中压缸，做完功后的蒸汽在缸内转向经中压缸外层进入低压缸。低压过热器来的蒸汽在低压缸内汇合后进入低压缸做功，凝汽器轴向排汽。MHDB-AE94.3A-Q1 型三压、再热、卧式、自然循环、无补燃余热锅炉，满足联合循环机组频繁的启动/停止运行的要求。正常工况下NOX排放浓度满足我国发电厂污染物排放标准（低于50mg/m3）[1]。因天然气中S元素含量微乎其微，所以SO2排放浓度几乎为0。稳定负荷下NOX排放量小于30mg/m3。
二、污染因子超标情况：
1、SO2污染因子超标：
我厂烟气在线监测系统是采用雪迪龙SCS900UV系统，调试期我厂NOX、SO2测量装置采用的是西门子ULRAMAT23红外光烟气在线分析仪表，发现每次机组启动期间都会出现SO2含量超标情况。（如图一）发电厂污染物排放标准要求SO2含量应低于35mg/m3。
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图一
4月11日3点49分负荷为10.73MW时SO2为99.811mg/m3。4月12日11点44分负荷为50.5MW时SO2为34.64mg/m3。天然气成份中S元素含量微乎其微，咨询厂家并与其她燃气电厂污染因子排放情况做比对，查得原因为机组启动初期，天然气成份中的CH4未完全燃烧，此气体会干扰SO2测量，导致排放数据失真。经考量后，我厂将西门子ULRAMAT23红外光烟气分析仪表更换雪迪龙MODEL-1080-UV紫外光烟气分析仪，更换设备后至今未在发生上述问题。
2、我厂NOX超标分为三种情况。
第一种情况：
燃机刚投运时，NOx超标（如图二）
图二
上图是一套机2018年10月24日监测曲线，燃机启机时，NOx超标。因污染因子折算值=（21-15）/(21-烟气中氧气含量），机组启动期间，因低负荷运行，烟气中氧气含量高于15%，烟气中污染因子折算值易超标[2]。
第二种情况（如图三）
燃机低负荷运行，氧含量高导致NOx超标；
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图三
上图是一套机2018年10月05日监测曲线，燃机负荷在低于100WM时，NOx完全超标低负荷运行，NO实测低，氧含量高，NOx折算超标。
第三种情况（如图四）
燃机负荷发生剧烈变化时，燃烧调整不及时导致NOx超标。
图四
二套机2018年10月12日监测曲线，燃机负荷剧烈变动导致NOx随之变化并伴随短时间超标。
三、为解决上述问题，我厂采取的措施如下：
我厂燃机配套的汽机是国内首次采用低位布置，由于管道布置、设计等原因，机组暖管时间较长，导致燃机并网到汽机并网时间较长，暖管期间燃机带负荷，汽机开旁路运行，致使机组效率低下。设计与机组实际运行时间统计情况如下表：
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1、为缩短机组启动低负荷运行时间，我厂于2019年7月通过增加暖管小旁路改造工作（如图五），机组冷态启动时间缩短2小时。每次启动节约成本15万元；热态启动时间缩短1小时，每次启机节约成本8.26万元。
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图五
2、2019年12月和2020年3月分别在第一套和第二套机组增加启动真空破坏阀（图六），降低汽机启动真空，加快汽机中压缸暖机速度。
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图六
以上两项工作，对改善我厂机组启动时间长，导致污染物超标排放问题有重要意义。
三、为保证NOX排放量在合格范围内，仍需开展以下工作。
1、为保证机组燃烧的充分性和稳定性，需定期进行季节性燃烧调整，因广东地区气候温暖，仅需要在夏季和冬季进行燃烧调整，调整内容主要针对值班气流量、IGV开度计算、OTC温度设定值等进行调整。
2、确保天然气成份稳定。
若天然气成份不稳定，气体组份发生变化，其完全燃烧所需要的空气量也会随之变化。甚至可能会导致超标情况出现。我厂天然气主要供应来源西气东输气源。供气压力：4.0MPa，天然气温度为常温。
（1）与管网公司沟通，保证输送天然气成份稳定。
（2）为保证我厂天然气色谱仪测量准确性，定期校准天然气色谱仪，当天然气成份发生变化时，能及时调整燃烧，避免NOX排放超标。
3、因色谱仪是检测天然气成份的监测设备，当天然气成份发生变化时，燃机控制系统可以根据成份变化情况及时调整燃烧，保证NOX达标排放。为保证我厂天然气色谱仪测量的准确性，除定期校准色谱仪外，还需加强对气色谱仪运行状态的监视，巡检时应注意观察色谱仪显示面板“Status”状态指示灯颜色，正常时显示“绿色”，不正常时显示“红色”。若有异常及时通知热控人员处理。
4、定期比对校准烟气在线分析仪表，保证仪表监测数据的准确性。
5、需定期进行压气机水洗工作，保证机组运行中有充足进气量。[3]
以上论述内容中的改进措施对我厂烟气污染物达标排放提供了理论和科学依据，对减少环境影响不利因素具有重要意义。
参考文献：
[1]火电厂大气污染物排放标准(GB 13223-2011 )：3.
[2]周金华,韩超,丁纯.燃机余热锅炉NOx超低排放技术研究与应用[J].河南科技,2020(11):135-137.
[3]AE94.3A燃气轮机运行维护手册 上海电气2016-09-30：161.