300MW火电机组锅炉低氮及脱硝改造后存在的问题浅析

来源: 发布时间:2019-05-06 09:49:04

  摘要:本文旨在客观阐述300MW火电机组锅炉低氮及脱硝改造后引发的问题、滋生原因,基于此,探讨日后科学处理建议,借此大幅度提升该类火电机组的运行效率和水平,避免给民众日常生活、生产用电造成不良影响。

  关键词:300MW;火电机组锅炉;低氮脱硝;遗留问题;处理建议

  300MW火电机组锅炉低氮和脱硝改造,需要预先调整风煤比例,随后进行空气、燃料细致性分级,并且循环降低NO浓度和火氧浓度,这样即可令火区温度维持在适当的范畴之中,尽量减少NOX的产生。不过同步状况下却不可避免的催生飞灰含碳量过高、空预器频繁堵塞等问题。至于这些不良现象的产生原因以及富有针对性的解决方法等,以下为内容详述:

  一、300MW火电机组锅炉低氮和脱硝改造后引发的问题和相关原因

  (一)飞灰含碳量过高

  主要原因就是主燃区二次风喷嘴设置和提供的风量不当。经过低氮和脱硝改造后,炉膛上部增加SOFA1、SOFA2及SOFA3三层风,导致涉及火电机组主燃区的CC和DD两层风量减少,若在高负荷投运上层火嘴过后,就很容易令主燃区上部的燃尽压火出现二次风不足的状况,加上主燃区上部欠缺反冲强化燃烧和消旋活动的影响,就会令当中煤粉的燃烬性能持续降低。

  (二)空预器频繁堵塞

  根源便在于配风不合理,使得火焰中心持续上移。为了确保火电机组锅炉实际运行中,能够满足氮氧化物排放的种种规范标准,不得不选择增加SCR喷氨量,同时维持炉膛出口低氧量运行,而主燃烧区二次风门开度控制在20%,不过即便如此,SCR入口的氮氧化物始终停滞在300mg/Nm3之上。其间想要令氮氧化物排放数量缩减,最佳的处理方式就是促成锅炉低氧的运行效果,不过会因为主燃烧区严重缺氧的状况下,而破坏原有的主燃区二次风刚性组织结构,并且接连引发煤粉燃烧火焰中心上移、炉膛上部煤粉燃烧数量增加、飞灰可燃物比重过大等现象;而最需要引起关注的,便是在喷氨量增加的同时,SCR反应区出口氨逃逸上升,促进烟气内硫酸氢氨的生成并吸附在空预器冷端蓄热元件上,会频繁的令空预器产生堵塞。

  二、日后妥善性处理上述问题的建议

  (一)及时优化调整EF和OFA的消旋风

  为了尽量减少飞灰含碳量,最为直接的方法便是将7层的EF和9层的OFA消旋风封堵拆除,其间需要遵循的规范标准,就是令EF风门位置的封堵范围控制在原通流截面积的2/3范畴以内,至于OFA部分的消旋风则恢复正常状态。而为了兼顾到氮氧化物减少的需求,技术人员仍须利用不锈钢板来封堵锅炉上层消旋风,不过具体的封堵位置则将不会是在喷口处,而是要转换到风室连接水冷壁角钢的边缘位置;还有则是要注意将封堵板开出适当大小的条形孔,旨在方便冷却风流通、规避不锈钢封堵板因过热发生变形的前提下,促成不锈钢封堵板和风室连接水冷壁角钢的满焊结果。

  与此同时,还必须进行多次的冷态空气动力场试验,以确保重新调整火焰中心。即要求技术人员分别针对锅炉设计出均等、正宝塔、腰鼓三类配风模式。在前两种配风方式之下,飞灰可燃物仍旧存在8%,大渣可燃物则维持在2%上下,再就是在脱硝入口烟气分析中发现一氧化碳浓度较小,得知在该类工况环境下氧量十分充足。对应的结论便是下部配风较大,火焰快速抬高,使得煤粉不会在炉内停留过长的时间;而下部风量过大亦会令煤粉着火出现延迟现象。至于在腰鼓配风试验过程中,因为中间层二次风的开度有所增加,所以飞灰含碳量自然也就降低到5%。

  (二)合理改变空预器的吹灰模式

  经过环境温度不断降低之后,涉及空预器漏入烟气侧的空气温度开始逐步降低,使得排烟温度同步下降,而空预器低温腐蚀性开始增强,在空预器吹灰维持在额定环境温度15摄氏度的情况下,吹灰方式需要定为每班展开一次吹灰。而在实际运行中,技术人员更得出其余结论,即当SCR喷氨投入时,空预器堵塞阻力就会急速上升,其间想要克制空预器堵塞周期的缩短现象,就应该快速转变空预器的吹灰方式,即在SCR喷氨运行中,投入空预器连续吹灰,从而避免因为环境温度降低及喷氨量大而产生的空预器阻力急速上升状况。

  除此之外,技术人员更有必要在令排放浓度维持不变的基础上,针对脱硝反应区喷氨格栅予以优化调试,具体原理则是在控制好喷氨量、减少反应区内过量氨气使用的基础上,遏制催化剂结灰和空气预热器堵塞等不良现象,从而保障脱硝装置的安全投运周期。技术人员在配合便携式烟气分析仪器来测试调整炉内SCR反应区A、B侧出口NOX浓度场时,涉及脱硝系统入口NOX含量维持在300mg/Nm3范畴之内,当机组负荷为270MW时,两侧喷氨量则都保持在75kg/Nm3左右。不过技术人员务必要加大对脱硝系统变化动态的监督管理力度,保证及时依照测量数据来调整喷氨格栅手动门,具体方式就是先将喷氨格栅的有关阀门关小到80%,随即展开精细化测量,当发现测孔两端的NOX含量明显提升时,使得实测数量高于其余测孔。

  结语:综上所述,关于300MW火电机组锅炉低氮和脱硝改造后的问题,主要包括飞灰含碳量超标、空预器频繁遭受堵塞等。基于此,技术人员须加大试验力度,确保及时优化调整不同结构的消旋风、转变空预器的吹灰方式。

  参考文献:

  [1]韩昀,杨世极,刘俊.贵溪电厂300MW机组脱硝改造工程可行性研究[J].资源节约与环保,2015,33(09):84-88.

  [2]曹永吉,岳永红,陈鹏,蔡旭明,胡国柱.浅谈火电厂脱硝氨区安全管理经验[J].工程建设与设计,2016,19(16):133-138.

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