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热电厂宽负荷脱硝改造的技术路线选择和实施效果
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智能智能运维运维 - 545 - 热电厂宽负荷脱硝改造的 技术路线选择和实施效果 大唐陕西发电有限公司灞桥热电厂,秦刚 1 灞桥 2×300MW 机组锅炉的省煤器出口烟气温度 (即 SCR 入口烟气温度) 长期低于设计值, 100%BMCR 工况条件下该温度仅 325-330℃,65%BMCR 工况条件 下该温度低至 295℃。脱硝装置只能在 65-100%BMCR 工况条件运行,但是机组却必须在 50-100%BMCR 工 况条件下调峰运行, 因此为保证 99%以上的脱硝装置 投入率,必须实施宽负荷脱硝改造,提高低负荷工况 条件下的 SCR 装置入口烟气温度,使脱硝装置在 40-100%BMCR 工况条件下能够正常投入。 鉴于脱硝 SCR 催化剂设计正常工作温度范围以 及催化剂允许使用上下限温度范围,即下限温度为 310℃,上限温度为 420℃,温度差为 110℃。因此 我厂提出 40-100%BMCR 工况条件下, SCR 反应器入口 烟气温度≥310℃,使脱硝装置在 40-100%BMCR 工况 条件下能够正常投入,满足机组调峰运行的要求。 不论哪种技术路线都必须将低负荷工况条件下 的 SCR 反应器入口烟气温度提升 35℃。在确保烟气 SCR 入口温度达标的情况下, 尽量降低热力系统的复 杂程度、投资及运行成本。 2 当前适用于提高脱硝投运率的技术路线有:省 煤器烟气旁路、省煤器水旁路、省煤器分隔、给水 加热、省煤器分级等,需要按照设备的实际情况并 通过技术经济比较后选取。 2.1 省煤器烟气旁路 从锅炉省煤器前或低温过热器(低温再热器)前 引出高温烟气,通过旁路烟道、调节挡板与进入 SCR 反应器的烟气混合来调节 SCR 入口烟温,高负荷时 关闭挡板门,低负荷时调节挡板门开度,以达到机 组低负荷运行时脱硝设施投运的温度条件。计算表 明 40%MBCR 工况条件下能将 SCR 入口烟温提高约 15℃(20%的烟气量走旁路)。 该技术的优点是系统简单、投资成本低,但是 低负荷运行时会使省煤器吸热量减少,造成排烟温 度上升,降低锅炉效率。此外,烟气旁路技术对旁 路烟道挡板门的性能要求较高,若调节挡板变形造 成关闭不严,则将使高温烟气被大量无谓旁路,影 响锅炉效率;若调节挡板发生卡涩,则其会失去调 节的作用。极端情况下,满负荷工况条件下若挡板 门内漏量大, 可能会使省煤器出口烟温达到 400℃以 上,从而导致催化剂烧结损坏。因此烟气旁路存在 一定的技术风险。 2.2 省煤器给水旁路 省煤器给水旁路的方法是从省煤器进口集箱以 前直接将部分给水短路,给水旁路在低负荷时通过 调节阀调节旁路给水流量,使省煤器进口水量减少 来降低省煤器的吸热,从而提高省煤器的出口烟温。 该技术的优点是改造设备少,投资费用低。但 由于水侧换热系数要比烟气侧的换热系数高出近两 个数量级,给水流量变化虽然影响水侧换热系数, 但对省煤器总的传热系数影响很小,省煤器的吸热 量减少有限,该方案对烟气温度的调节范围有限。 同时也会导致低负荷排烟温度的上升,影响锅炉效 率。此外,对于亚临界锅炉,还存在给水在省煤器 管内汽化的风险,一般不建议应用于亚临界锅炉。 2.3 省煤器分隔档板 省煤器分隔技术是将原有省煤器烟道用隔板分

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