摘要：國家和地方政府部門對燃煤機組的三項污染物排放的要求越來越高，火電廠在任何運行負荷時，都必須達標排放。各地方環保部門也以各種方式要求提高脫硝、脫硫和除塵設施的投運率。三項污染物的超標將引起排污費的增加、環保電價的沒收，直接影響電廠的收入。而機組啟停階段、低負荷階段，在不進行鍋爐設備改造的情況下，脫硝SCR煙氣溫度低于300℃，造成脫硝系統無法投運。某發電公司經過多次機組啟動試驗和總結，從提前導通氨氣管路系統、優化摻配煤、制粉系統啟動、汽溫控制、干濕態轉換時間以及過再熱煙氣擋板調節入手，采取了有針對性的調整策略，取得了明顯效果，實現了不進行鍋爐設備改造的情況下，機組并網前脫硝入口煙溫大于300℃并全負荷投入脫硝系統。

關鍵詞：燃煤機組;污染物排放;脫硝SCR煙氣溫度

1鍋爐設備概述

4×660MW鍋爐是超超臨界參數變壓運行直流鍋爐，超超臨界參數、型式為П型布置，一次中間再熱，單爐膛，平衡通風，采用四墻切圓燃燒方式，設計燃料為煙煤，產品型號為HG-2000/26.15-YM3。脫硝SCR出入口煙溫達到300℃以上允許投入脫硝系統。

1-4號爐脫硝系統采取選擇性催化還原(SCR)法來達到去除煙氣中NOx的目的。脫硝系統設計效率二層催化劑脫硝效率可達81%，三層催化劑脫硝效率可達90%，催化劑設計允許最高使用溫度420℃，允許最低使用溫度300℃，氨逃逸率小于3ppm。1-4號爐脫硝正常脫硝SCR出入口溫度控制在300-420℃，低于300℃時煙溫低保護動作，4臺機組均無任何全負荷投脫硝改造。

鍋爐啟動系統為帶再循環泵系統，二只立式內置式汽水分離器布置于鍋爐的后部上方，由后豎井后包墻管上集箱引出的鍋爐頂棚包墻系統的全部工質均通過4根連接管送入二只汽水分離器。在啟動階段，分離出的水通過水連通管與一只立式分離器貯水箱相連，而分離出來的蒸汽則送往水平低溫過熱器的下集箱，分離器貯水箱中的水經再循環泵后到省煤器入口。

煙氣依次流經上爐膛的分隔屏過熱器、屏式過熱器、末級過熱器、末級再熱器和尾部轉向室，再進入用分隔墻分成的前、后二個尾部煙道豎井，在前豎井中煙氣流經低溫再熱器和前級省煤器，另一部分煙氣則流經低溫過熱器和后級省煤器，在前、后二個分豎井出口布置了煙氣分配擋板，煙氣流經分配擋板后通過連接煙道、脫硝SCR、回轉式空氣預熱器、電除塵器、引風機、脫硫裝置，由煙囪排向大氣。

2并網前脫硝投入鍋爐設備必備條件

鍋爐并網前脫硝系統的投入，鍋爐設備必須具備以下四個條件：

1)鍋爐給水系統具有爐水循環泵。

2)鍋爐具有過再熱煙氣調節擋板。

3)機組并網前鍋爐主蒸汽溫度可以達到470℃左右。

4)脫硝SCR入口煙氣溫度達到300℃，脫硝允許投入。

3運行調整策略

3.1脫硝SCR系統準備

1)若脫硝SCR區管路進行過檢修，應在點火前完成氨氣管路的氮氣充壓查漏工作，使管道處于保壓狀態。

2)鍋爐點火后確認脫硝供氨總閥(氨站)開啟，管道無漏氨，提前導通脫硝SCR區系統。

3)脫硝入口煙溫大于250℃時，開啟脫硝SCR區供氨手動總閥，脫硝系統具備隨時投入條件。

3.2摻配煤優化

某發電公司鍋爐啟動采A磨煤機等離子點火，在啟機階段，為提高鍋爐主蒸汽溫度，以及盡早啟動第二套和第三套制粉系統，從而提高煙氣量和爐膛出口煙氣溫度，優化機組啟動過程中的摻配煤方式。

制定上煤方案時，根據煤場存煤情況，充分考慮配煤方式并計算入爐煤發熱量，在保證燃燒穩定的前提下，盡量降低入爐煤發熱量，A、B磨煤機摻配高熱值煤種(塔優或神華)，其它磨煤機盡量摻配低熱值煤種。

3.3提高省煤器入口給水溫度至250℃左右

某發電公司鍋爐給水系統如下圖：

并網前鍋爐給水系統

1)通過輔汽加熱除氧器，鍋爐點火后始終保持除氧器內給水溫度在120℃以上;汽輪機暖機期間聯系化驗班化驗凝結水水質，水質合格后立即回收凝結水至除氧器。汽輪機3000rpm定速后，四抽至除氧器加熱進行暖管，四抽壓力達到0.26MPa以上立即投入四抽至除氧器加熱。

2)汽輪機3000rpm定速后，投入高低加系統，從而提高省煤器入口給水溫度，在機組并網前確保省煤器入口給水溫度達到250℃以上。

3)鍋爐濕態時增大爐水循環泵出力。通過開大爐水循環泵過冷水調門開度，減少鍋爐上水調門開度，先將大部分的給水上至鍋爐貯水箱內，然后利用貯水箱內溫度較高的熱水與高加出口溫度較低的給水在省煤器入口混合，從而保證機組并網前省煤器入口給水溫度保持在250℃以上。

4)減少爐水外排，對貯水箱水位的調整盡量做到零外排，從而減少鍋爐上水量，避免溫度較低的給水進入省煤器。

5)鍋爐濕態時，漲負荷速度相對較慢，避免快速漲負荷造成省煤器入口給水量增加較多，造成省煤器入口給水溫度大幅下降。

3.4過再熱煙氣擋板調整優化

合理利用過再熱煙氣擋板，在機組啟動初期，再熱器蒸汽流量較小，可適當保持再熱器側煙氣擋板較大開度，保證更大流量的煙氣經過再熱器，減少煙氣在低溫過熱器的換熱，可有效提高脫硝SCR入口煙氣溫度。擋板操作方法如下：

1)沖車前過熱煙氣擋板和再熱煙氣擋板開度均保持100%。

2)汽輪機沖車后，關小過熱煙氣擋板，最小可關至20%，再熱煙氣擋板保持100%全開。

3)脫硝系統投入后，當兩側煙溫出現偏差時，調整過再熱煙氣擋板開度來消除熱偏差，過再熱煙氣擋板總開度之和維持120%不變。

3.5鍋爐燃燒調整優化

1)機組并網前保持A制粉系統運行，A制粉系統摻配高熱值的煤，一般以塔優煤為主，保證機組并網前一臺磨煤機可以將主再熱汽溫燒至470℃以上。

2)汽輪機2500rpm暖機期間，并列兩側送引風機和一次風機，兩側送引風機和一次風機并列運行后，恢復6臺制粉系統熱備用狀態，為后期機組并網后平穩升負荷消除一切缺陷。

3)提高火焰中心高度：機組并網前除保持A制粉系統二次風門較大開度外，關小其它二次風門和附加風，提高二次風風箱差壓至1.0KPa左右，以提高二次風剛性，同時將擺角燃燒器擺至較高的高度，從而提高火焰中心高度;機組并網后制粉系統啟動前開啟對應的二次風，維持風箱差壓在0.6KPa以上。

4)送風機并列后提高風箱差壓，保持熱風再循環全開至50%BMCR負荷以上。

3.6鍋爐主再熱汽溫的優化

利用提高主再熱蒸汽溫度提高脫硝SCR出入口煙氣溫度。鍋爐蒸汽溫對煙氣溫度影響較大，蒸汽溫度提高煙氣溫度也相應提高。因此，在汽輪機暖機期間逐漸將主再熱蒸汽溫度提高至450℃以上，暖機結束后逐漸將主再熱蒸汽溫度提高，確保并網前主再熱蒸汽溫度470℃以上，機組并網后逐漸將主再熱蒸汽溫度提高至550℃。

3.7鍋爐干濕態轉換優化

某發電公司傳統的干濕態轉換一般是選擇在30%BMCR負荷三臺制粉系統運行進行，現改變傳統的干濕態轉換方式，選擇在40%BMCR負荷四臺制粉系統運行進行轉換。一般采用A、B、D、E磨運行或者A、B、C、E磨煤機運行進行濕態轉干態操作，提高火焰中心高度，從而提高鍋爐主再熱汽溫，提高脫硝SCR煙氣溫度。

濕態轉干態時制粉系統圖

濕態轉干態時鍋爐主再熱蒸汽溫度

濕態轉干態時脫硝畫面

3.8并網時間的選擇

機組啟動時以脫硫出口NOX濃度合格為標準，小時均值以整點統計，如8點50分并網，則8點至9點小時均值統計在內，即使并網時合格，若整點小時均值不合格，仍統計為超標1小時;若整點后半小時并網，有時會出現小時均值統計為1小時不合格的情況。因此，并網時間盡量在整點后15分鐘內并網，保證脫硫出口NOX濃度小時均值不超標。

機組并網前脫硝畫面

4注意事項

在鍋爐設備不進行任何設備改造的情況下實現鍋爐全負荷脫硝系統投，還應注意以下事項

1)由于并網前煙氣量小，氧量高，折氧后NOX濃度高，脫硝投入后應控制噴氨量，避免嚴重過量噴氨。

2)機組并網初期，兩側送引風機和一次風機并列運行，磨煤機恢復熱備用，鍋爐總風量偏大，氧量高，并網后要防止粉塵超標。

3)若單側脫硝入口煙溫不滿足條件，應通過調節過、再熱煙氣擋板開度使其盡快滿足。

4)機組并網后，注意控制升負荷速率，及時增加鍋爐燃燒，避免蒸汽流量上升過快，煙溫下降過快脫硝被迫退出。

5)機組并網后，按規定持續升溫升壓，盡快啟動第三臺磨，通過加強燃燒來提高煙氣溫度，同時適當控制鍋爐風量，降低鍋爐氧量，避免煙塵折氧后超標。

通過以上的調整策略，某發電公司鍋爐不進行任何設備改造的情況下，分別在1、2、4號機組啟動過程中進行試驗，通過運行調整，在機組啟停階段、低負荷階段，將脫硝SCR出入口煙氣溫度調整至300℃以上，滿足脫硝裝置在全負荷范圍內均能連續穩定運行的要求。