600MW超临界机组灵活性全负荷脱硝运行技术

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2018年中国电机工程学会年会论文集600MW超临界机组灵活性全负荷脱硝运行技术杨召伟，王压保，杨新杰河南华润电力首阳山有限公司，地址：河南省偃师市首阳山镇，邮编：471943FlexibleFullLoadDenitrificationOperationTechnologyfor600MWSupercriticalUnitYangZhaowei,WangYabao,YangXinjieHenanChinaResourcesPowerShouYangShanLimitedCompanyAddr：ShouyangshanTown,YanshiCity,HenanProvinceABSTRACT:The2x600MWsupercriticalunitof厂引进技术生产的超临界、单轴、三缸四排汽、HenanChinaResourcesPowerShouyangshanco.,LTD.一次中间再热、冲动式、双背压纯凝汽式汽轮makestheunitatfullloaddenitrificationoftheinnovation机，具有8组非调整回热抽汽，型号为practiceapplication,with"thewideloaddenitrificationN600-24.2/538/566型。gasbypassandthethermalsystemoptimization".The随着环保政策的不断改革，火电厂大气污Flexibilityofthefullloaddenitrationtechnology,which染物排放标准要实现超低排放，并要求实现全combinedwiththeexperienceofoperationcontrol,areexpoundedinthispaper,whichsummarizestheflexibility负荷工况脱硝装置的投入。河南华润电力首阳ofdenitrationtechnologywithfullloadmethodandthe山有限公司烟气脱硝装置采用选择性催化还原focusonriskpoints,toprovidereferenceforflexibility法（SCR）脱硝技术，保证氮氧化物排放浓度denitrationtechnologyinthewholeload.不大于50mg/Nm3。对于采用SCR脱硝技术的KEYWORD:fullload；SCRdenitrification；thegas火电机组，由于SCR脱硝系统装置的固有特bypass性，对反应温度有严格要求，当脱硝装置入口烟温低于下限值时，SCR脱硝系统无法正常投摘要：河南华润电力首阳山有限公司2×600MW超临界机组“宽负荷脱硝烟气旁路+热力系统优化”使机组运，导致氮氧化物排放严重超标，因此实现全在全负荷脱硝的创新实践应用。文中对灵活性全负荷负荷脱硝达到超低排放成了技术难题。脱硝技术进行了阐述，并结合运行控制的实践经验，为了解决机组启动并网前、低负荷及机组总结了灵活性全负荷脱硝技术灵活运用的方法和重点停运过程中，SCR入口烟温低于下限值的脱硝关注的风险点，为灵活性全负荷脱硝技术提供借鉴意退出的问题，增设了烟气旁路系统。在锅炉点义。火前通过冷段抽汽工业供热与#2高加投的运关键词：全负荷；SCR脱硝；烟气旁路行优化技术来提高给水温度，结合脱硝烟气旁1概述路来提高锅炉烟温，根据实际运行应用情况，在机组启动并网前、机组停运过程中均实现全河南华润电力首阳山有限公司锅炉由哈尔负荷脱硝，实现了机组全负荷工况下的脱硝投滨锅炉厂有限责任公司引进英国三井巴布科克入，达到超低排放要求。能源公司技术制造，超临界参数变压运行带内置式再循环泵启动系统的本生直流锅炉，单炉2全负荷脱硝运行技术的简介膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排灵活性全负荷脱硝技术的关键就是要满足渣、全钢构架、全悬吊结构、Π型锅炉，型号各工况下，脱硝装置入口烟温不低于最低允许为HG1950/25.4－YM1。汽轮机由东方汽轮机温度，保证脱硝装置的安全投运。河南华润电-1-

12018年中国电机工程学会年会论文集力首阳山有限公司综合考虑在不同工况下，利2.2热力系统优化用烟气侧和水侧对SCR脱硝装置入口烟温的2.2.1冷段抽汽工业供热母管至#2高加加热系影响，创新出了“宽负荷脱硝烟气旁路＋热力统系统优化”全负荷脱硝运行技术。由于给水温度是影响锅炉排烟温度的重要2.1宽负荷脱硝烟气旁路系统因素之一，河南华润首阳山有限公司根据本公河南华润首阳山有限公司根据机组现场实司机组的热力系统特点，从冷段抽汽工业供热际情况，并综合考虑改造的安全性，经济性等母管引出支路供#2高加加热给水（如图二），因素，选择采用抽取高温烟气加热SCR入口烟在机组启动初期，通过冷段抽汽工业供热至#2温的烟气旁路方法，而烟气旁路的关键是烟气高加加热系统提高给水温度，锅炉点火前可以抽取口的选择，如果选择不当，将无法达到设加热炉内温度至160℃左右，同时锅炉点火升计要求。温升压过程中，通过冷段抽汽工业供热至#2高根据我厂锅炉尾部烟道布置空间和受热面加加热持续提高#2高加出口水温使省煤器入布置形式，抽烟口可以选取在省煤器入口、低口水温保持较高水平，减少省煤器的换热量，温过热器管屏之间以及后烟道转向室。经过核提高SCR脱硝装置入口烟温。算，抽烟口若选取在省煤器入口(过热器侧)，抽烟气量较多（30%BMCR工况下将抽取40%以上的烟气）且后烟道烟气量小，因此对省煤器入口区域流场扰动较大；抽烟口若选取在低温过热器管屏之间，在低负荷时，尾部烟道后烟道烟气量小，无法提供足够量的高温烟气至图二：河南华润首阳山有限公司工业供热母管至#2脱硝入口。综合考虑，我厂选择在后烟道转向高加加热系统室处抽取部分烟气（30%MCR滑压工况抽取约10%烟气量）至脱硝入口（如图一所示），2.2.2热力系统运行方式的优化使得脱硝入口烟气温度提高至310℃，保证脱双机运行时，根据SCR脱硝装置入口烟温硝可以安全投运。情况，可以调整双机工业供热流量分配，在再热蒸汽温度及再热器受热面壁温不超限的情况下，可以通过增加机组负荷较低机组的工业供热供汽流量，减少再热蒸汽流量，减少再热器的换热量，从而提高了SCR脱硝装置入口温度。3灵活性全负荷脱硝技术的运行控制根据机组不同运行工况下，SCR脱硝装置入口烟温情况，河南华润首阳山有限公司灵活运用灵活性全负荷脱硝技术，提高SCR脱硝装置入口烟温，保证全负荷工况下SCR脱硝入口烟温不低于310℃。3.1机组启动图一：河南华润首阳山有限公司宽负荷脱硝烟气旁路布置图3.1.1提高省煤器入口给水温度1）在机组冷态启动过程中，锅炉上水后，首先通过辅汽供汽将除氧器水温逐渐加热至-2-

22018年中国电机工程学会年会论文集150℃，提高给水温度。从而增加宽负荷脱硝烟气旁路高温烟气通流2）锅炉上水后，可以逐渐暖投冷段抽汽工量，保证SCR脱硝装置入口烟温不小于310℃。业供热至#2高加加热系统，将#2高加出口温度根据我厂实际运行情况（如图四所示），#1逐渐加热至180℃（必须要保证低于根据省煤机组深度调峰，负荷227MW时，投入宽负荷器入口压力下的饱和温度，防止给水管道振脱硝烟气旁路可以满足SCR入口烟温平均值动），在锅炉冲洗过程中，将锅炉螺旋管水冷壁大于310℃。温加热至150℃。锅炉点火后，在升温升压过程中，随着主再热蒸汽压力的升高，根据省煤器入口压力情况，逐渐提高给水温度至210℃。3.1.2投入宽负荷脱硝烟气旁路提高SCR入口烟温锅炉点火后，当SCR入口烟温大于210℃时，开始逐渐投入宽负荷脱硝烟气旁路系统，逐渐提高SCR脱硝装置入口烟温。3.1.3优化热力系统运行方式图四河南华润首阳山有限公司#1机组深度调峰227MWSCR脱硝装置DCS画面主再热蒸汽品质合格后，暖投冷再至辅汽联箱供汽，并将#2高加供汽由冷段抽汽工业供3.3机组滑停热母管倒至本机二段抽汽供汽，减少再热蒸汽3.3.1投入宽负荷脱硝烟气旁路提高SCR入口流量，从而减少再热器换热量，提高SCR入口烟温烟温。1）在机组滑参数停机过程中，降负荷时，通过以上的运行方式控制，在机组冲转前当SCR脱硝装置入口烟温小于320℃，提前投即可将SCR脱硝装置入口烟温提高至310℃以入宽负荷脱硝烟气旁路运行，提高SCR脱硝装上（如图三所示），保证SCR脱硝喷氨正常投置入口烟温，保证SCR脱硝装置入口烟温大于入。310℃。2）在滑参数停机过程中，还可以适当关小再热器、过热器烟气调温挡板，增加烟道阻力，从而增加宽负荷脱硝烟气旁路高温烟气通流量，提高SCR入口烟温。3.3.2热力系统运行方式优化当锅炉负荷低于30%BMCR时，锅炉转湿态运行，启动炉水循环泵运行，同时保持储水箱小溢流在手动关闭状态，减少工质排放，控图三河南华润首阳山有限公司#1机组冲转前投入制循环流量回收储水箱内的工质热量加热省煤SCR脱硝喷氨DCS画面器入口水温，减少省煤器的换热量，提高SCR入口烟温。3.2机组低负荷运行通过利用灵活性全负荷脱硝技术，我厂实机组低负荷（50%BMCR以下负荷）运行，现了滑参数停机过程中脱硝系统的安全投运当SCR脱硝装置入口烟温低于320℃时，DCS（如图五所示）。报警“SCR脱硝装置入口烟温低”，提醒投入宽负荷脱硝烟气旁路系统，同时可以适当关小再热器、过热器烟气调温挡板，增加烟道阻力，-3-

32018年中国电机工程学会年会论文集烟气旁路+热力系统优化”实现全负荷脱硝运行技术，实现了机组冷态启动并网前、低负荷、机组滑停等极端工况下的脱硝装置投入，完全实现了全负荷工况脱硝装置的投入。2016年机组灵活性全负荷脱硝技术改造至今启、停机操作各12次，过程中各项参数控制平稳，运行人员易操作掌握，实现了我司全负荷脱硝运行，图五河南华润首阳山有限公司#1机组滑参数至确保了我司机组长周期安全超低排放的稳定运196MWSCR脱硝装置DCS画面行。4重点关注风险点致谢低负荷时投入宽负荷脱硝烟气旁路运行，在本论文撰写过程中，非常感谢河南华润电力首阳山有限公司提供的运行技术参数，为本文提供在升负荷时，要及时退出防止SCR入口烟温过了有效的数据支撑，同时感谢发电运行人员对火电高催化剂烧结。运行方式的刻苦专业，不断优化运行调整，为本文机组冷态启动，点火前投入冷段抽汽工业提供了主要的素材。供热至#2高加加热时，要保证#2高加出口水温参考文献低于省煤器入口压力下的饱和温度3-5℃，防[1]黄莺.河南华润电力首阳山有限公司HG-1987/25.4-YM1型止给水管道振动。锅炉说明书.北京：哈尔滨锅炉厂有限公司,2005在提高省煤器入口水温时，要注意监视省[2]河南华润电力首阳山有限公司集控主机运行规程.洛阳：煤器出口水温度，防止省煤器沸腾，影响省煤河南华润电力首阳山有限公司，2015器安全。作者简介：投入宽负荷脱硝烟气旁路运行时要注意杨召伟（1977），男，河南洛阳，本科，主任工程师，火电运行王压保（1977），男，，本科，云南曲靖，主任工程师，火电汽机SCR入口烟温温升率不超限，防止催化剂损运行坏。杨新杰（1988），男，本科，河南南阳，助理工程师，火电锅炉运行5结束语河南华润电力首阳山有限公司根据机组特性以及热力系统特点，通过利用“宽负荷脱硝-4-