锅炉脱硝入口NO_x浓度与O_2(飞灰)的优化调整_吴韬.pdf

锅炉脱硝入口 浓度与（飞灰）的优化调整吴韬（贵州西电电力股份有限公司黔北发电厂，贵州 金沙 ）摘要：锅炉脱硝系统自投运以来，存在脱硝催化剂堵塞、损坏严重等问题。为确保 排放指标在规定范围内，根据 生成原理，可通过降低燃烧区域含氧量的方式，控制 入口 的含量处于较低水平，从而达到降低氨耗的目的。但含氧量下调后，缺氧燃烧又会导致飞灰上升，影响锅炉效率。针对该问题对系统进行优化调整试验，探求合理的调整方式，并对不同方式下的经济性进行对比分析，为锅炉脱硝系统安全经济运行提供数据支撑和实际指导。关键词：脱硝；含氧量；飞灰中图分类号：（）（，）：，：；收稿日期：作者简介：吴韬（），研究方向为集控运行管理。概述黔北电厂锅炉自脱硝系统投运以来，存在脱硝催化剂堵塞、损坏严重等问题。为确保 排放指标在规定范围内，根据 生成原理，可通过降低燃烧区域含氧量的方式，控制 入口 的含量处于较低水平，从而达到降低氨耗的目的。但含氧量下调后，缺氧燃烧又会导致飞灰上升，影响锅炉效率。本文主要针对该问题对系统进行优化调整试验，以探求合理的调整方式。试验目的在确保锅炉燃烧安全经济的前提下，通过燃烧调整控制脱硝入口烟气 在合理范围内，同步缓解空预器及除尘器积灰问题。选取机组对脱硝系统入口 浓度与炉膛出口进行优化调整试验，对比分析调整后喷氨量减少值与锅炉效率下降之间的经济性，为锅炉脱硝系统安全经济运行提供数据支撑和实际指导。试验过程本文选取炉进行燃烧调整试验，为锅炉脱硝入口 浓度与（飞灰）运行规范提供数据支撑。试验中各项数据均为试验过程抄表、新 报表系统、历史趋势、电能管理系统、炉膛就地测温等真实数据。高负荷阶段试验情况：试验时间段为某年月日时到 时，机组负荷为 ，试验累计。通过改变配风方式、总风量，进而改变炉膛火焰中心、炉膛温度、炉膛过量空气系数，使脱硝入口（折算值）浓度发生变化。试验当天煤质发热量为 ，基本稳定。试验前机组负荷为 ，炉本体吹灰结束，供热系统隔离（厂外部分检修），辅助蒸汽系统由机组供电，制粉系统出力基本达到上限。在进行燃烧调整试验前，机组负荷 工况稳定运行，抄录相关参数。由于在调整前，制粉系统已顶至最大出力，引风机电流（变频器二次侧额定电流 电工技术系统解决方案）、脱硫增压风机电流（变频电流 ）基本已达上限，限制了总风量的进一步加大，炉膛出口含氧量平均为 ，因此试验是在该燃烧工况的基础上，保证锅炉燃烧安全的前提下，调整配风方式，减少炉膛燃烧区域，观察脱硝入口 浓度变化情况。高负荷试验调整方式为将送风机出力减小，前后墙燃尽风门开完。炉燃烧优化调整试验前后参数对比和温度对比分别见表、表。表 炉燃烧优化调整试验前后参数对比序号名称单位优化调整前优化调整后参数变化情况负荷 侧入口 浓度 （）侧出口 浓度 （）侧反应器入口烟温 喷氨量（）液氨单耗 （万 ）侧反应器出口氨逃逸率 侧脱硝效率 引风电流（）送风机电流 总风量 含氧量 大渣含碳量 侧空预器出口烟温 飞灰可燃物 过热减温水流量 再热减温水流量 尾部烟道 含量 表 炉燃烧优化调整试验前后炉膛温度对比位置试验前炉膛温度侧侧试验后炉膛温度侧侧 （角）（角）（角）（角）（角）（角）（角）（角）（角）（角）（角）（角）（角）（角）（角）（角）试验数据分析高负荷期 间，通 过 调 整 运 行 方 式，降 低 了 炉 内 温度，减弱了燃烧区域富氧气氛，减少了热力型、燃料型的 产 生，使 得排 放 浓 度 大 幅 度 下 降，、侧脱硝反应器入口 小时均值浓度由 （）下降至 （）。飞灰含碳量由 上 升 至 ，上 升 。氨 耗 由 （万）下降至 （万），下降了 （万）。、侧脱硝出口氨逃逸率由 分别下降至 ，对下游空预器、除尘等的影响减弱。从炉膛测温情况来看，通过开大燃尽风及减小总风量，炉膛火焰中心有所下移，下层炉膛温度上升，上层炉膛温度下降，说明燃尽风对改变火焰中心有所影响。另外，总风量的改变，使总烟气量、烟气流速均发生变化，进而使炉膛火焰行程发生改变。按照空气分级燃烧原理，在机组负荷、总空气量不变的前提下，增加燃尽风的送风量可降低 的生成量。另外过再热蒸汽减温水流量下降明显，对提升机组性能指标有益。不同燃尽风、脱硝效率对氨逃逸的影响：降低脱硝效率后，单位面积催化剂的负荷减少，催化剂的反应效率上升，因而会有较少的氨不能完全与 反应，使氨逃逸率下降。当脱硝效率低于 时，氨逃逸率下降幅度较大。不同含氧量时脱硝效率对氨逃逸率的影响：较高含氧量条件下，脱硝效率增加，导致氨逃逸率增加。安全、经济性分析高负荷期间，开大 燃 尽 风，不 仅 会 降 低 火 焰 中 心，还会降低烟气流速，增加换热，排烟温度也会有小幅度下降（该试验下降）。燃烧调整过程中，通过就地检查燃烧工况，发现减少，炉内结焦、流焦的风 险会加大，特别是从层观察，随着的减少，掉红渣的现 象 越 明 显，捞 渣 机 渣 量 较 大。为 时，侧前后 墙 有 轻 微 流 稀 焦 现 象，因 此 建 议 在 高 负 荷 工况，炉膛出口各部含氧量均应不低于。通过不同燃尽风率、含氧量及脱硝效率对氨逃逸的试验，只要适当保持 的脱硝效率在 ，在保证燃烧安全的前提下，就可避免过量的氨逃逸引起空预器、除尘器严重积灰。机组负荷 工况下锅炉效率见表。可以看出，锅炉飞灰有明显上升，大渣含碳量上升（取样的代表性可能存在偏差），总体锅炉效率下降了，将使供电煤耗上升 （）。表 机组负荷 工况下锅炉效率项目飞灰大渣排烟温度入炉煤灰分收到基低位热值（）锅炉效率估算调整前 调整后 效益计算：（）试验前脱硝液氨耗量 ，试验后脱硝液氨耗量 。（）试验前锅炉效率 ，试验后锅炉效率 。（）试 验 前 发 电 量 万，试 验 后 发 电 量 万。（）试验期间的液氨经济效益（不含税）（）万元。其中，为当期液氨单价 万元。（）试验期间引送风机电量经济效益（不含税）（下转第 页）系统解决方案电工技术测试电流极测试线的普通接地电阻测试仪，被测试地网的半径不能大于 。（）在相同的误差允许范围内，测试电压极的位置在测试电流极与地网边缘的中点位置的测试方法比补偿法的可测地网规模更大。以误差在 以内为允许承受范围时，采用测试电压极的位置在测试电流极与地网边缘的中点位置的测试方法，为、时，可测地网规模分别为半径为、的地网，而采用补偿法时，可测地网规模分别只为半径等于、的地网。（）测试电压极的位置在测试电压极与地网边缘的中点位置及附近时测试误差较小，且地网越小，测试误差在 以内的区间范围越大。对于测试零误差点，随地网规模增大，测试电压极位置需向地网方向偏移。结语普通接地电阻测试仪测试中小型地网接地电阻的误差与地网的大小有关。对于半球体地网，在测试电流极与地网边缘的距离分别设置在、，测试电压极设置在测试电流极与地网边缘的中点位置，被测试地网的半径分别不大于、时，测试地网接地电阻值误差可在 范围以内。测试电压极的位置在测试电流极与地网边缘的中点位置及附近时测试误差较小，在相同的误差允许范围内，测试电压极的位置在测试电流极与地网边缘的中点位置的测试方法比补偿法的可测地网规模更大，因此普通接地电阻测试仪采用测试电压极设置在测试电流极与地网边缘的中点位置的测试方法是适宜的。以上讨论的地网为半球体的地网，而建筑物基础地网一般为方形体结构，如何将半球体地网与方形体地网进行等效，有待进一步研究。参考文献 覃彬全，郭在华，陈佳祺，等 埋地金属导体对接地系统电阻测试影响试验分析气象科技，（）：侯苏洋，郝婷婷，于洋，等 引线间互感对接地阻抗测量结果的影响分析 电瓷避雷器，（）：陈瑞，兰柏，王勇，等杆塔接地电阻新型测量技术研究电工技术，（）：李小威异频法测量接地电阻在工程中的应用电气技术，（）：史锋旗 发变电站防雷接地阻抗测量分析 气象科技，（）：李家启，陈宏 接地电阻测量环境影响机理及其对策 气象科技，（）：黄立盛不同的接地电阻测试操作方法对测试结果的影响分析 福建气象，（）：褚文超，董德成接地网接地电阻测试值超标原因分析及方法改进 内蒙古电力技术，（）：孙金华，惠良，陈晓东建筑物接地电阻测试干扰因素分析及消除方法山西建筑，（）：冯志伟，马金福电位降法测量接地电阻时电压极补偿点位置分析冶金电气，（）：李婷，杜娟，刘靳防雷接地电阻测试仪的电极布置分析气象水文海洋仪器，（）：郝仕涛，李润生多种接地电阻测量方法的探讨辽宁科技学院学报，（）：翟玉泰，于东海，王立民接地电阻测试影响因素分析气象研究与应用，（）：陈家斌接地技术与接地装置北京：中国电力出版社，（上接第 页）（）万元。其中，为引送风机电量变化值；为当前上网电价 元（）。（）试验供电标煤耗变化计算（万元），标煤单价按 元计算。万元（）试验直接经济效益（不含税）万元。即机组按调整后运行，每小时因煤耗增加而少收益 万元。结语由于试验期间白天负荷较高，夜间机组参与深度调峰，因此本文试验只选择了机组工况 进行。仅从产生的直接经济效益看，试验工况会导致锅炉效率下降，煤耗上升，但应综合考虑过喷氨导致下游设备的破坏，及由此产生的后期机组负荷受限、风机电耗上升、停炉后清灰等一系列因素。运行人员必须加强机组运行中测量数据的分析，综合、等热工数据，发现异常时必须联系热工人员处理，避免对燃烧调整产生误导。参考文献 电站锅炉性能试验规程 机组锅炉运行规程 周志军，钟莹，钱彬，等煤粉无焰燃烧技术及其低排放研究进展 热力发电，（）：系统解决方案电工技术