机组启动全负荷投入脱硝探讨

王勇

摘 要：以一氧化氮和二氧化氮为主的氮氧化物是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因。氮氧化物作为大气的重要污染物之一，对环境的污染已经成为一个日益严重的全球性问题，它对大气的影响主要有酸雨和较高的地面臭氧浓度，也参与形成空气中的飘尘。根据国家环保要求，燃煤火电厂排放的氮氧化物在任何时候都必须达标。本文介绍了习水电厂机组脱硝改造结束后在机组启动初期经过不断摸索调整，最终达到全负荷脱硝达标排放的目的。

关键词：氮氧化物;机组启动;达标排放

新环保标准《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011已经颁布，按新标准的要求，2003年12月31日前建成投产或通过建设项目环境影响报告书审批的火力发电锅炉氮氧化物排放浓度不超过200mg/Nm3（折算到O2=

6%）。现大部分脱硝催化剂运行要求温度在300℃～400℃之间，在机组启动初期，因烟气温度低，且催化剂吸热量相当大，很难达到脱硝投入条件。在越发严格的环保要求前，必须想尽一切办法达到机组启动全负荷脱硝达标排放。

1 脱硝装置改造简介

习水电厂机组4*135MW燃煤机组，采用四角切圆燃烧方式，空气预热器为管式，分两级布置，2015年进行锅炉脱硝技术改造，采用尿素水解制氨方式，为达到脱硝装置运行烟温，将脱硝催化剂安装在二级空预器上下组管箱之间，两级布置，未设置备用层。为减少反应器积灰，采用声波吹灰与蒸汽吹灰相结合。

2 改造后脱硝装置运行状况

按照常规操作方式，机组并网后至少2h左右才能达到脱硝投入条件，无法满足环保要求;如强行投入脱硝运行，将造成催化剂很快失效，且会生成大量硫酸氢铵，造成积灰、堵塞、氨耗大量增加等系列问题。脱硝装置改造完成后，机组正常运行时负荷在45%负荷（即60MW）基本能满足脱硝投入条件，如果再往下降负荷，需要保持锅炉热负荷不变，利用汽机一、二级旁路协调降负荷。

3 机组启动全负荷脱硝达标排放采取的系列措施

3.1 利用现有设备加装改造省煤器调温旁路烟道

加装省煤器调温烟道，从水平烟道末端的后包覆处开孔安装调温旁路烟道引接烟气至脱硝喷氨系统之前，在锅炉甲、乙侧各安装一根调温旁路烟道，调温旁路烟道上配置烟气挡板。机组启动过程中，保持开启调温烟气挡板，以提高脱硝反应器入口烟气温度。据改造后实际运行分析，能提升烟温2℃～4℃。

3.2 均匀稳定投入炉底加热

炉底加热各分门开度尽量均匀，保证加热汽量均匀以减少管道振动，同时开出过热器向空排汽门及过热器系统各疏水门，减少憋压，保持系统畅通，加强汽包壁温差监视，各点温度应均匀上升。当汽包压力升0.55MPa左右时，汽包壁亦可达155℃左右，过热器系统各管道管壁度均超过120℃，说明整个过热器系统已全部达到热状态，持续保持稳定加热，直到锅炉点火前。整个炉膛内部温度水平均在150℃以上，炉膛出口烟温达150℃，炉底加热的正常投入，大大缩短了锅炉点火后升温升压时间，节约大量燃油。

3.3 最大方式投入汽缸加热

加热过程中必须加强汽缸温度、汽机转速、盘车电流等监视，防止温差过大、盘车脱扣、汽机轴端冒汽等情况发生。经过调整方式后的汽缸加热，高压内缸上内壁温最高可达到240℃，汽缸总胀达到6mm。机组并网加负荷后，大大减少暖机等待时间，锅炉可快速投入粉机运行提升锅炉烟温，提升脱硝反应器温度，机组“冷启变热启”成为现实。

3.4 启动引风机低风量运行对反应器进行预暖

启动一台引风机进行小风量通风（最好采用变频方式便于控制），炉膛负压维持在-20～-30Pa运行，持续投入炉底加热系统，利用管壁散热对脱硝反应器进行加热预暖，可将反应器温度提升至接近90℃左右。如按照反应器正常温升速率40℃/h计算，至少可减少近2h燃油时间，节省燃油且有利于機组快速启动。

3.5 提前全面检查喷氨系统，确保备用良好

氨气管道非常容易发生结晶堵塞，所以需要定期对喷氨管道时行吹扫检查外，在锅炉点火前至少提前10h，全面对脱硝喷氨系统进行检查、吹扫、排污，确保管道畅通，稀释风机运行正常。

3.6 作好煤粉仓空仓快速制粉、投粉机部署

锅炉煤粉仓严密性不好，机组停运后如煤粉仓有粉，容易发生自燃或结块，因此要起达到机组启动后达到锅炉稳定燃烧，制粉系统必须确保可靠备用是前提条件，制粉系统各辅机在机组启动前必须试运正常，辅助设备出问题会影响制粉系统启动及制粉系统出力。所以每次机组启动前，得根据现场实际情况，制定机组启动煤质要求，包括发热量、硫分、水分、挥发分等。

4 总结

经过多次摸索提练，终于达到机组启动全负荷脱硝达标排放条件，达到国家环保要求，为后续机组启动控制提供良好参照条件，可作为系统同类型机组启动参考。

参考文献：

[1]刘跃旭，王少波，原培胜，赵瀛.催化型低温等离子体反应器净化废气研究进展[J].化工进展，2009（12）.

[2]孙敬方，葛成艳，姚小江，曹原，张雷，汤常金，董林.固相浸渍法制备NiO/CeO2催化剂及其在CO氧化反应中的应用[J].物理化学学报，2013（11）.