1000MW机组深度调峰锅炉全负荷脱硝优化改造技术研究

以某1000 MW机组SCR脱硝系统为研究对象,为了适应机组深度调峰,机组并网运行后即投脱硝的要求,SCR系统需进行优化改造提升脱硝系统进口烟气温度。机组并网负荷约150 MW,结合机组并网后运行特性,烟气温度最低点出现在锅炉干湿态转换时,即250 MW负荷点附近。结合煤中的硫分和水分,机组负荷降低至25%THA工况左右时,为了满足脱硝系统能够正常运行,脱硝入口烟气温度需提高约27℃,从技术安全性、可靠性和经济性等方面分析比较省煤器烟气旁路、省煤器分级、省煤器给水旁路、省煤器热水再循环和省煤器复合热水再循环等提升脱硝系统进口烟气温度技术,确定省煤器复合热水再循环为最佳改造方案。     

660 MW锅炉超低负荷段燃烧优化试验研究

针对某发电厂参与深度调峰、机组负荷段拓宽并且40%~50%负荷段燃烧优化为空白的情况,通过试验找出机组在该负荷段运行状态,分析机组存在的问题,并针对问题进行燃烧优化调整,结果表明:在40%~50%负荷段,再热汽温低于设计值下限10~30℃,280 MW和260 MW的SCR入口NO_X浓度分别高达476.3 mg/m~3和432.6 mg/m~3,高于设计值(350 mg/m~3),优化后再热汽温及锅炉效率平均提高7.2℃和0.25%,折算后煤耗降低0.941 g/k Wh,NO_X降低62.1 mg/m~3。最终确定锅炉在该负荷段的运行方案,可为今后机组实现该负荷段的自动控制提供依据。     

宽负荷脱硝改造技术在650 MW机组深度调峰中的应用

国家环保政策对燃煤机组的要求越来越高,燃煤电厂深度调峰的要求也越来越严,当机组启停或以低于50%BMCR负荷运行时,锅炉尾部烟道烟气温度不符合SCR投运要求,致使无法实现机组全负荷工况投运脱硝,直接影响NOx排放值。针对某电厂650 MW机组在锅炉低负荷工况时脱硝入口烟温偏低,无法满足脱硝装置投运要求,及自身锅炉换热系统特点,从技术特性、安全性、经济性分析各种方案优缺点,比选出分级省煤器改造方案。改造后,锅炉低负荷烟温提升20℃以上,在满足深度调峰机组负荷40%BMCR以上时,脱硝系统SCR反应器进口烟温均满足催化剂规定的安全运行温度,SCR装置运行稳定,有效地延长了催化剂使用寿命,满足了NOx排放标准,同时对锅炉效率影响较小。     

330 MW机组SCR脱硝系统灵活性优化改造技术研究

以某330 MW机组SCR脱硝系统为研究对象,为了适应机组深度灵活性调峰,开展SCR脱硝系统优化改造技术研究。结合煤中的硫分和水分,机组负荷降低至30%THA工况时,为了满足脱硝系统能够正常运行,脱硝入口烟气温度需提高18℃,从技术安全性、可靠性和经济性等方面分析比较省煤器烟气旁路、省煤器分级、省煤器给水旁路、省煤器热水再循环和增设零号高加等提升脱硝系统低负荷时烟气温度技术,确定省煤器水旁路为最佳改造方案,为同类型机组脱硝系统改造提供参考依据。     

利用电站锅炉耦合秸秆直燃炉提高再热汽温和SCR烟温经济性分析

针对电站锅炉普遍存在的再热蒸汽温度偏低和选择性催化还原(SCR)烟气脱硝系统低负荷下无法正常投运的问题,提出通过一种电站锅炉耦合秸秆绝热直燃炉,利用秸秆直燃的高温烟气显热直接提高锅炉尾部烟道烟气温度的技术方案。以某超临界350 MW机组锅炉为例,对不同负荷下将耦合秸秆绝热直燃炉高温烟气分别引入低温再热器进口烟道和SCR烟气脱硝系统前烟道的情况进行热力计算和经济性分析。结果表明:将1 000℃高温烟气引入低温再热器进口烟道时,100%负荷工况下,消耗秸秆3 749 kg/h,可将再热蒸汽温度升高13.5℃,节省供电标准煤耗1.86 g/(kW·h);50%负荷工况下,消耗秸秆3 749 kg/h,再热蒸汽温度升高33.3℃,节省供电标准煤耗7.39g/(kW·h);将1000℃高温烟气引入SCR烟气脱硝系统前烟道时,50%负荷工况下,消耗秸秆580 kg/h,SCR烟气脱硝系统入口烟温升高8.7℃,满足SCR烟气脱硝系统投运要求,供电标准煤耗增加0.84 g/(kW·h)。     

我国高效灵活二次再热发电机组研制及工程示范

为了提高二次再热燃煤发电机组能源利用水平,提高机组在较大负荷变化范围内运行的高效灵活性,通过理论创新、关键单元技术开发、系统集成、工程示范等,研制带烟气再循环灵活调温的高效宽调节比二次再热塔式锅炉,研制带补汽阀、二次再热、单轴、五缸四排汽汽轮机,集成优化设计基于31MPa/600℃/620℃/620℃二次再热、单轴、五缸四排汽、汽电双驱引风机供热、综合调频等新型技术的热力系统,研发智能DCS及预测控制算法结合智能动态前馈的全程控制与协调优化策略。研究结果表明:机组在100%额定负荷下发电效率≥48%,70%额定负荷下发电效率达47.3%～48%;100%额定负荷下发电煤耗256g/(kW×h),70%额定负荷下发电煤耗达256～260g/(kW×h)。     

"W"火焰锅炉低负荷再热汽温提效研究

随着机组年利用小时数不断降低,中低负荷再热汽温偏低严重影响机组运行经济性。烟气再循环技术具有改变各受热面吸热量分配比例特点,可有效提高再热蒸汽温度。通过锅炉热力计算和数值模拟相结合的方法研究烟气再循环对"W"型火焰燃烧锅炉燃烧、经济性的影响,制定了从省煤器出口引出烟气送入SOFA+贴壁风喷口的烟气再循环改造方案。改造后再热汽温可提高至541℃,机组煤耗可降低0.73 g/(kW·h),年节约标煤量1084 t,为同类型机组开展再热汽温提效改造提供参考。     

火电厂并网脱硝和低负荷脱硝的技术现状

随着国家对火电厂大气污染物排放标准越来越严格,需要在保证机组安全和脱硝催化剂使用寿命的前提下,实现机组并网前投运SCR脱硝,同时实现机组深度调峰投运SCR脱硝.文中对并网前投运SCR脱硝及深度调峰时投运SCR脱硝的技术路线进行了介绍.机组并网前投运SCR脱硝的技术路线有降低最低连续喷氨温度、优化启动配煤、提高锅炉水侧温度、提高锅炉烟温、提高锅炉蒸汽侧温度.机组深度调峰投运SCR脱硝系统的技术路线有烟气侧调温旁路、省煤器水侧旁路、省煤器分级布置、增设0号高加、回热抽汽补充给水、省煤器热水再循环.     

660 MW二次再热机组锅炉再热汽温调整

为解决我国首台二次再热机组锅炉2级再热汽温大幅低于设计值的问题,对入炉煤质及锅炉各级受热面的吸热量情况进行了分析,改进了烟气再循环调温方案。在此基础上制定了包括优化磨煤机组合形式、改变燃烧器仰角、增大燃尽风量、改善吹灰器投用方式和调整烟气再循环量等措施的综合提温方案,并开展了燃烧器摆角、烟气再循环风机转速对一二次再热汽温影响的工况试验。经调整优化后,锅炉再热汽温在高负荷时可以达到610~620℃,中低负荷时则为590~610℃,与设计值相差不大,2级再热汽温偏低的问题基本得到解决,相关调试经验对后续同类机组具有工程参考价值。     

深度调峰下脱硝系统喷氨优化试验

针对燃煤机组在深度调峰低负荷运行工况下选择性催化还原法(SCR)脱硝装置喷氨量大、不均匀、反应器出口NO_x质量浓度分布与DL/T 260—2012《燃煤电厂烟气脱硝装置性能验收试验规范》相对标准偏差率(CV)值高等特点。通过对低负荷下SCR脱硝装置的性能进行喷氨优化调整试验,改善其运行状况。经优化调整后,机组在120 MW低负荷下运行时,A侧SCR反应器出口截面NO_x质量浓度分布CV值分别由51.7%和28%降低至8.4%、9.8%,平均氨逃逸浓度分别由3.1×10~(-6)和2.1×10~(-6)降为1.8×10~(-6)和0.3×10~(-6),且SCR反应器出口NO_x质量浓度分布均匀性明显改善,局部氨逃逸体积分数峰值明显降低。     

炉水再循环方案在350 MW机组宽负荷脱硝中的应用

山西某发电公司为响应山西省深度调峰的要求,采用炉水再循环的技术路线对1号机组进行宽负荷脱硝改造。通过改造,机组负荷降低至40%额定负荷时,选择性催化还原脱硝装置入口烟气温度由287℃提高至300℃以上,具备了40%额定负荷及以上负荷工况下投运脱硝的能力。机组深度调峰能力从56%额定负荷降低至40%额定负荷,可为同类型机组深度调峰宽负荷脱硝改造提供参考。     

超超临界二次再热机组锅炉全负荷脱硝特性

以华能安源发电有限责任公司超超临界660 MW二次再热机组锅炉和华能莱芜电厂超超临界1 000 MW二次再热机组锅炉为研究对象,通过锅炉校核热力计算对二次再热机组锅炉不同负荷工况下烟气脱硝系统选择性催化还原(SCR)装置入口烟温特性进行了研究,并与电厂实际运行数据和常规超超临界一次再热机组锅炉进行了对比。结果表明:本文计算结果与电厂实际运行结果吻合很好;超超临界二次再热机组锅炉能够实现锅炉全负荷脱硝,随着锅炉负荷的降低,其SCR装置入口烟温逐渐降低,在最低30%BMCR负荷时,二次再热机组锅炉SCR装置入口烟温仍高于320℃,比相同容量的常规一次再热机组锅炉SCR装置入口烟温高30~40℃;超超临界二次再热机组锅炉能实现全负荷脱硝的主要原因在于锅炉给水温度显著提高,比常规一次再热机组锅炉给水温度提高约30℃。该研究结果对超超临界二次再热机组的设计和建设提供了参考和借鉴。     

超临界350MW机组直流锅炉深度调峰能力试验

在某电厂超临界350 MW机组直流锅炉上进行深度调峰能力试验,为满足锅炉运行安全经济、环保排放合格等约束条件,经过对磨煤机投运方式、运行氧体积分数、配风方式等运行可控因素的调整优化,在锅炉未进行任何灵活性改造的情况下,机组最低电负荷由50%降至40.3%额定负荷,深度调峰能力大幅度提高。锅炉在最低负荷下,投运B、D和E磨煤机,磨煤机出力平均分配,氧体积分数为5.0%,风煤比为2.4,燃烧器摆角为70%,分离器转数为35 Hz的运行方式下,选择性催化还原(SCR)脱硝系统入口烟温可达到295℃左右,脱硝系统运行正常,环保排放参数合格,锅炉运行稳定,且经济安全。     

某600 MW机组锅炉换热面分级及烟气流场优化

燃煤机组锅炉低负荷运行时,易出现脱硝系统入口烟温偏低导致选择性催化还原反应(SCR)烟气脱硝系统无法正常投运,以及一次风温低、制粉系统干燥出力不足等问题。本文以某600 MW燃煤机组为例,提出了综合改造方案即割除部分水平低温过热器及高温省煤器换热面积,增加SCR脱硝系统后换热面,优化管式空气预热器(空预器)入口烟气流场。实施改造后,300 MW负荷下,管式空预器中出口一次风温提高26℃,SCR脱硝系统入口烟温提高28℃,制粉系统干燥出力提高,脱硝装置适应低负荷调峰能力增强。该技术的成功应用为同类型机组实施技术改造提供了思路。     

再循环烟气对660MW二次再热锅炉蒸汽参数的影响

为解决二次再热机组调温方式和受热面吸热特性耦合难度大的技术难题,以某660MW机组二次再热π型锅炉为研究对象,采用电站工程系统仿真软件EBSILON和计算流体动力学软件FLUENT耦合的数值计算及现场试验方法,研究了不同负荷下,再循环烟气量对屏底烟温、主蒸汽温度、再热蒸汽温度的影响。结果表明:再循环烟气对屏底烟气温度影响不大,对主蒸汽温度影响不明显,但对再热蒸汽温度影响显著;随着锅炉负荷的提高,再循环烟气对蒸汽温度影响程度增加;再热蒸汽温度随着再循环烟气量的增加呈现明显上升;受热面汽温偏差不随烟气再循环量的变化而变化。确定了3种工况660、550、330MW的最佳烟气再循环率:15%、18%、30%,为二次再热锅炉的高效、清洁、稳定运行提供理论指导。     

现役燃煤机组全工况脱硝技术比较

燃煤机组低负荷调峰运行时,从省煤器出口进入SCR(selective catalytic reduction)脱硝装置的烟气温度偏低,偏离了脱硝催化剂的温度窗口,造成脱硝效率低,甚至脱硝系统无法正常投入,导致氮氧化物排放浓度超标,成了制约机组的深度调峰能力主要因素。文中介绍了几种实现燃煤机组NOx全工况达标排放的SCR入口烟气温度提升技术,包括省煤器烟气旁路、省煤器分级、省煤器水侧旁路、弹性回热、热水再循环、省煤器分隔烟道、烟气补燃等,并就各自的技术特点进行了对比分析,为电厂开展全工况脱硝改造提供参考。     

俄制2650t／h锅炉烟气再循环系统运行优化试验研究

为解决由于系统复杂所导致的烟气再循环系统内部积灰严重、运行维护工作量大等问题,在2650t/h锅炉上进行了现场针对性试验.试验对比了正常投运烟气再循环系统和采用二次风代替再循环烟气2个工况下的锅炉热效率、Nox排放、受热面壁温等参数.试验表明:采用二次风代替再循环烟气后,锅炉热效率平均上升了0.459个百分点,Nox排放平均下降了123.2mg/m3,再热蒸汽喷水量下降了11.43 t/h,年节约费用约772.7万元.总结出采用二次风代替再循环烟气是当前烟气再循环系统的最佳运行方式.     

全负荷脱硝在捷制500MW机组锅炉上的设计应用

为响应国家提出的深度调峰号召，神头二电厂#1机组拟实现25%及以上负荷脱硝装置正常投运，各项环保指标在国家要求烟气排放指标内，将脱硝入口烟温提高到300℃以上。针对亚临界低倍率复合循环锅炉的水循环特点，利用热水再循环技术实现全负荷时段脱硝设备入口烟气温度满足投运要求，达到排放指标。测试运行结果证明，系统设计1号机组省煤器新增复合热水再循环系统改造工程实施后脱硝入口烟温升效果明显，运行试验机组在25%额定负荷及以上负荷，脱硝入口烟温均可保持在300℃以上，同时省煤器出口水温低于饱和温度并有很大的裕度。     

350 MW超临界锅炉机组深度调峰能力试验

作为电网调峰的主力军,燃煤火电机组进行深度调峰已经是各大发电厂普遍面临的问题。通过试验,对350 MW超临界锅炉机组的深度调峰能力进行了验证。研究结果显示:此锅炉调峰能力为60% BMCR,并同时满足各项污染物的超低排放要求,但存在SCR入口烟温过低时会导致SCR系统退出运行的风险。     

130t/h循环流化床锅炉低氮燃烧改造及调整试验

针对杭联热电有限公司5号循环流化床(CFB)锅炉NO_x排放未达到超低排放要求、主蒸汽温度偏低、床温和排烟温度偏高等问题,采取调节二次风系统、增加锅炉受热面、增加烟气再循环系统、改进选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统等改造措施,在额定负荷下,使NO_x最终排放质量浓度从100mg/m~3降低到50mg/m~3以内;主蒸汽温度升高了20℃,达到设计温度;床温和炉膛出口温度下降了50℃;氨逃逸量略有增加,但可以控制在8mg/m~3以内;锅炉效率基本不变。同时,针对改造后空气预热器出口CO质量浓度偏高的问题,通过燃烧优化试验得出,在不同负荷下应该合理选择再循环烟气量,且上层二次风门开度均设置为100%,下层二次风门开度设置为中间大,两边小,有利于锅炉合理运行。