火电机组启动和深度调峰期间环保达标排放的运行优化措施

火电机组启动和深度调峰期间环保达标排放的运行优化措施

刘建忠

（青铜峡铝业发电有限责任公司宁夏吴忠市青铜峡市751600）

摘要：环保设施中，基于设备工作原理及特性，脱硫和除尘器系统均可实现随机启停，能够保证并网后二氧化硫和烟尘的达标排放。但是，脱硝系统的投运受SCR区入口烟气温度限制，不能随机启动，运行中因负荷低被迫多次退出，造成氮氧化物超标而被环保考核或不能获得环保补偿电价，因此确保氮氧化物达标排放是环保达标的木桶短板，及时、合理投入脱硝装置是保证氮氧化物达标排放的主要因素，也是保证机组环保达标排放的关键。

关键词：火电机组；环保；脱硝；运行优化。

Operationaloptimizationmeasuresforenvironmentally-friendlydischargeduringstart-upanddeeppeakshavingofthermalpowerunits

JianzhongLiu

QingtongxiaAluminiumPowerGenerationCo.，Ltd.；Qingtongxia，Wuzhong，Ningxia；751600

ABSTRACT：Intheenvironmentalprotectionfacilities，basedontheworkingprincipleandcharacteristicsoftheequipment，thedesulfurizationanddustcollectorsystemscanachieverandomstartandstop，whichcanensuretheemissionofsulfurdioxideandsootafterthegridconnection.However，theoperationofthedenitrationsystemislimitedbytheinletfluegastemperatureintheSCR，anditcannotbestartedrandomly.Duringtheoperation，itisforcedtoexitseveraltimesduetolowload，resultinginexcessivenitrogenoxidesandbeingenvironmentallyassessedorunabletoobtainenvironmentalcompensationelectricityprice.Therefore，toensurethenitrogenoxidedischargeistheenvironmentalprotectionstandardofwoodenbarrelshortboard.Thetimelyandreasonableinputofdenitrationdeviceisthemainfactortoensuretheemissionofnitrogenoxides，anditisalsothekeytoensuretheenvironmentalprotectionoftheunit.

KEYWORD：ThermalPowerUnit；environmentalprotection；desulfurization；operationoptimization.

1问题研究及优化策略

1.1问题研究

目前，很多煤电企业通过设备改造以适应深度调峰和机组启停期间的环保考核，尚未从运行优化调整方面进行深入探讨和试验，设备改造不但投资成本较高，而且不一定达到预期效果，且又增加了系统的复杂程度和运行操作的难度。因此，我们提出：立足现有生产设备，深入挖潜、合理利用环保政策、硫酸氢氨、锅炉和环保设施的特性，通过开展设备综合治理、锅炉燃烧调整试验、喷氨优化试验等工作，从运行优化调整方面确定合理方案，实现准确控制喷氨量，减少氨逃逸和氨消耗量，全负荷环保达标排放，从而低成本解决机组全负荷达标排放的问题。

1.2优化策略

1.2.1机组启停：

锅炉不能产生爆燃等隐患；减少受热面吸热和快速增加负荷提高脱硝装置入口烟气温度，尽快投运脱硝装置；充分利用环保考核值采用小时均值。

1.2.2深度调峰：

减少炉膛出口氮氧化物浓度；维持烟气温度，保证脱硝装置正常运行。

2控制措施

2.1启动过程中优化措施

1）准备合适的启动煤种：高挥发分、适当热值的优质烟煤。

2）点火前及早投入临机加热系统，提高炉膛温度，降低启动耗油；检查制粉系统降低煤粉细度，提高启动初期煤粉燃尽率。

3）保证大小油枪和点火装置完整备用。

4）保证汽机、锅炉、电气、除灰、脱硫等系统备用和机组启动前的各项试验完毕、缺陷处理完毕，确保机组启动期间的设备可靠性；通知CEMS维护人员检查装置，确保机组点火后环保数据正确显示。

5）启动过程保持锅炉空预器冷端、SCR声波吹灰器连续运行，防止空预器冷端和SCR催化剂积灰、积油、结垢。

6）锅炉点火后按规程规定升温升压；充分利用微油（无油）点火系统，减少耗油；依据脱硝装置入口氮氧化物浓度、氧量、温度变化趋势，尽量保持小煤量和小风量，必要时投入送风机热风再循环，提高炉膛温度，控制NOX生成。

7）汽机冲转暖机期间，逐步全开高低旁，注意控制汽机胀差不能太大，为机组快速加负荷做好准备；并网前，sofa风及消旋风不宜开大，有效控制炉膛出口氮氧化物浓度。

8）汽机定速3000r/min后，暂按SCR入口烟温280℃投入脱硝系统。

9）机组并网后，机组各参数正常情况下快速增加负荷，尽快提高脱硝装置入口烟温300℃以上。

10）充分利用环保统计考核原则，整点后尽快并网，确保环保指标小时均值达标。根据脱硝装置入口烟气温度、脱硝装置入出口氮氧化物浓度调整喷氨量，同时做好一小时区间氮氧化物浓度均值计算。

11）若SCR入口浓度过高，超过SCR处理能力，可适当关小下层风门，开大上层风门和燃尽风门，采用倒三角配风方式，降低燃烧区的过量空气系数和局部氧浓度，使主燃烧区缺氧，适当开大燃尽风，形成富氧区域，观察SCR入口NOx、氧量、烟温变化情况。

12）避免炉本体的漏风。

13）机组启动正常后及时投入SCR蒸汽吹灰一次。

2.2深度调峰优化措施

1）结合当日负荷曲线及后夜实际带负荷情况，控制入炉煤的发热量、挥发分、硫分和灰分，提高锅炉燃烧的稳燃性，降低助燃油消耗量。

2）优化燃烧控制。燃烧调整采用分级控制，在主燃烧区保持适当的缺氧状态；合理使用燃尽风，控制锅炉氧量在5.7%以下。

3）加强运行调整，确保合理的喷氨量。

4）减少锅炉本体吹灰频率，保证低负荷时再热汽温和排烟温度。

5）合理变更脱硝系统的CEMS测量装置吹扫时间，避开整点吹扫时间，保证CEMS装置正常测量，也保证和实现数据合格。

6）重视环保设施缺陷，督促维护人员及时进行消缺；CEMS表计失准时，立即联系维护人员到厂处理，并向环保部门提出免责考核申请。

2.3正常运行的优化措施

1）正常运行时以除脱监视为主，当发现环保指标超标时要及时通知检修检查处理并汇报安环部。

2）加强空预器进、出口差压的监视，发现空预器进、出口差压增大时及时增加空预器低温段的吹灰次数。

3）除脱值班员要密切监视负荷变化情况，一般在负荷大幅变化时都会造成SCR入口NOx大幅变化，除脱值班员要根据负荷变化的特点，提前控制。集控值班员在进行影响NOx变化的大幅操作时，例如：启停磨煤机、大幅减负荷、事故处理时都要及时与除脱专业沟通。

4）降负荷比较低时，SCR入口烟温下降较快造成SCR跳闸，除脱值班员要密切监视SCR入口烟温，及时通知集控值班员进行调整；集控值班员也要积极配合，提高SCR入口烟温，防止SCR跳闸，造成NOx超标排放。

5）机组在未完成宽负荷脱改造之前，可能负荷低于130MW，SCR入口烟温低无法投入，可根据空预器、脱硝进出口差压，适当降低脱硝投入温度，从而提高机组脱硝投运率。

6）SCR出口不得过低，防止喷氨量过大造成氨逃逸过大，影响空预器及布袋除尘器的安全，相关考核执行生技部下发考核规定。

2.4事故处理的优化措施

1）机组故障迫降负荷时，可能造氧量快速上升，这样不利于NOx和烟尘浓度的控制。因此要及时调整总风量，控制氧量在适当的范围，防止环保指标超标。

2）机组引风机跳闸时联跳同侧SCR，集控值班员要及时通知除脱，除脱值班人员也要及时发现，并联系热工强制投入。

3）机组空预器跳闸，同侧SCR不能投运，此时应当尽可能控制总风量，从而控制好SCR入口NOx在150mg/m3，通过另一侧控制SCR出口NOx排放不超标。

4）事故处理时，集控与除脱值班员及时沟通，共同调节控制环保指标。

3结论

开展“火电厂”研究，脱硝自动投入率和调节品质大幅提高，提高了煤电企业脱硝控制系统自动化水平。烟囱排放NOx浓度总体控制值总体提升，大幅减少了氨逃逸和氨消耗量，防止了空预器和电除尘器堵塞，降低风机电耗，进一步降低厂用电率，降低运行人员劳动强度。

在全负荷达标工况的基础下，开展全工况环保指标达标排放试验，摸透目前设备潜力，为更严格的环保政策做好技术储备，开展空预器堵塞在线清理试验，保障机组“安全、可靠、环保、经济”运行，成效显著，在其他火电机组可广泛借鉴使用。

参考文献：

[1]樊泉桂，魏铁铮，王军。火电厂锅炉设备及运行[M]。北京：中国电力出版社，2001。

[2]中国大唐集团，长沙理工大学。单元机组设备运行（锅炉设备运行）[M]。北京：中国电力出版社，2009。

[3]谭青。汽包锅炉实现低负荷脱硝的烟气升温系统[J]．节能工程，2013

[4]关维竹，李鹤鸣。300MW机组烟气脱硫工程经济效益分析[[J].电力环境保护，2006