CN119178140A - 一种防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和nox排放超标的方法 - Google Patents
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Abstract
发明公开了一种防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法，通过提高锅炉给水温度，增加前侧烟道烟气流量，提前启动磨煤机来实现防止燃煤锅炉启动阶段NOX排放超标的目的。采用此方法可以在受热面不超温的前提下，显著提高机组在启动阶段脱硝系统入口烟气温度，保证脱硝系统及时投运，从而防止启动阶段NOX排放的超标，极大的提高了机组启动阶段的运行安全性能和环保性性能。
Description
技术领域
本发明属于燃煤电站锅炉技术领域，尤其是涉及一种防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法。
背景技术
对于燃煤机组氮氧化物的排放控制，目前国内采用最多的是选择性催化还原技术(SCR)。虽然在机组正常运行情况下，脱硝系统超低排放改造能够达到环保要求，但在机组启动过程中以及机组低负荷快速响应过程中无法获得稳定的NOX脱除效率，NOX排放量无法满足排放标准。这主要是由于SCR技术采用的催化剂受烟气温度条件的限制，锅炉启动过程中，燃煤量较少，锅炉汽温水平较低等导致脱硝系统进口的烟气温度低于系统正常的投运温度，脱硝系统入口的烟气温度在较低的情况下，催化剂表面会发生副反应，NH3和SO3、H2O反应生成(NH4)2SO4或者NH2HSO4，减少了NH3与NOX的反应，反应产物会吸附在催化剂的表面，堵塞催化剂的通道和微孔，使催化剂活性降低，NH3逃逸增大。因此，如何提高锅炉启动阶段脱硝系统入口烟温，防止NOX排放超标是一项亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供了一种防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法，通过提高锅炉给水温度，增加前侧烟道烟气流量，提前启动磨煤机来实现防止燃煤锅炉启动阶段NOX排放超标的目的。
根据本发明一种防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法的一个实施例，制粉系统采用的是正压直吹式中速磨煤机，燃烧方式是前后墙对冲燃烧，尾部烟道设置了前后分烟道，采用烟气调节挡板来分配烟气从而来调节再热器的出口蒸汽温度。
根据本发明一种防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法的一个实施例，在启动过程中，采取排放锅炉内已有的炉水，对锅炉进行换水，使炉水的水质提前合格，同时利用辅助蒸汽对除氧器中的水进行升温提高除氧器水温，从而提高锅炉给水温度，这使得省煤器金属壁温提升，相当于对锅炉进行整体的预热，使锅炉处于“热风热炉”的环境，从而提高脱硝系统入口温度。
根据本发明一种防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法的一个实施例，在启动过程中，调大高低压旁路的开度，高压旁路将部分主蒸汽流量分流，减少进入再热器的工质流量。同时配合开大再热器侧的前侧烟气调节挡板开度，维持再热器流量满足运行要求的情况下，减少工质吸热，增加前侧烟道烟气流量，提高SCR入口烟温以满足催化剂所需的温度。此时虽然后烟道烟温有所下降，但总体烟温随着前侧烟道烟温即再热器侧烟道烟温的升高而升高。
SCR系统进口处的烟气由两部分混合组成，分别是锅炉尾部烟道中再热器侧出口的烟气和锅炉尾部烟道中过热器侧出口烟气。在汽轮机未进行冲转以前,高压旁路调节阀后的蒸汽温度决定了再热器进口蒸汽温度，一般高于300℃，但此时，省煤器入口处的给水温度仅为220℃左右。再热器出口处的烟气温度约为330℃，明显高于省煤器出口处的烟气温度(约为260℃)，所以在锅炉的启动过程中，保持锅炉尾部烟道的再热器侧(前侧烟道)烟气调节挡板的开度在较大水平，提高前侧烟道出口的烟气流量。第一，前侧烟道通过的烟气流量增加，而前侧烟道烟气换热量较少，从而提高前后侧烟道烟气混合后的温度；第二，在再热器蒸汽的流量没有变化的情况下，增加了通过前侧烟道的烟气流量，该部分再热蒸汽的换热量变化不大，从而提高了前侧烟道出口烟气温度，前后侧烟道的烟气混合后，整体的混合烟气温度也得到提升。所以，在机组启动过程中，为了提早投运锅炉脱硝系统，将尾部烟道的前侧烟道，即再热器侧的前侧烟气调节挡板的开度逐渐开大到100％，关小后侧烟气调节挡板，后侧烟气调节挡板关至20％时则不进一步关小。
根据本发明一种防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法的一个实施例，在启动过程中，提前启动B磨煤机，B磨煤机为第二层燃烧器提供燃料。通过控制炉膛火焰中心位置，并配合挡板开度调温手段，以满足本机组在启动过程的烟温需求。实际运行表明，火焰中心位置过高或过低都会影响机组的运行，火焰中心过高会使屏式过热器部分管壁超温，威胁机组的安全性；而火焰中心位置过低会使进入脱硝反应区的烟温过低，达不到催化剂反应所需的温度，影响脱硝系统的投运，通过试验，认为启动B磨煤机满足火焰中心的高度要求。
本发明通过提高锅炉给水温度、增加前侧烟道烟气流量、提前启动磨煤机的方法，实现了非改造手段达到防止燃煤锅炉启动阶段NOX排放超标的目的。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图。
其中，1、B磨煤机，2、第二层燃烧器，3、再热器，4、低温过热器，5、前侧烟道，6、后侧烟道，7、前侧省煤器，8、后侧省煤器，9、前侧烟气调节挡板，10、后侧烟气调节挡板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本发明并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本发明并不限定于以下的实施方式。
实施例
以某电厂660MW超临界电站燃煤锅炉为对象。在启动过程中，
(1)采取排放锅炉内已有的炉水，对锅炉进行换水，使炉水的水质提前合格，同时利用辅助蒸汽对除氧器中的水进行升温提高除氧器水温，从而提高锅炉给水温度。
(2)在机组启动过程中，调大高低压旁路的开度，高压旁路将部分主蒸汽流量分流，减少进入再热器的工质流量。同时配合再热器3侧的前侧烟气调节挡板9的开度逐渐开大到100％，关小后侧烟气调节挡板10，后侧烟气调节挡板10关至20％时则不进一步关小。维持再热器流量满足运行要求的情况下，减少工质吸热，增加再热器3侧烟气流量，提高SCR入口烟温以满足催化剂所需的温度。此时虽然后烟道烟温有所下降，但总体烟温随着前烟道烟温即再热器侧烟道烟温的升高而升高。
(3)在启动过程中，提前启动B磨煤机1，B磨煤机1为第二层燃烧器2提供燃料。通过控制炉膛火焰中心位置，并配合挡板开度调温手段，以满足本机组在启动过程的烟温需求。
针对启动过程脱硝系统不能投运的现象，采用提高给水温度、增加前烟道烟气流量、提前启动磨煤机的方法，成功实现在启动过程进行脱硝系统的投运。在机组并网以前，SCR的A、B侧出口烟气温度基本保持在300～330℃之间(具体数据见表1)，满足催化剂要求的最低温度(300℃)以上，保证了在启动过程中脱硝系统的投运，防止启动阶段NOX的超标。
表1机组运行数据表
上述实施方式仅为例举，不表示对本发明范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本发明技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。
Claims (5)
1.一种防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法，其特征在于：通过提高锅炉给水温度，增加前侧烟道烟气流量，提前启动磨煤机来实现防止燃煤锅炉启动阶段NOX排放超标的目的。
2.根据权利要求1所述的防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法，其特征在于：在启动过程中，采取排放锅炉内已有的炉水，对锅炉进行换水，使炉水的水质提前合格，同时利用辅助蒸汽对除氧器中的水进行升温提高除氧器水温，从而提高锅炉给水温度。
3.根据权利要求1所述的防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法，其特征在于：在启动过程中，调大高低压旁路的开度，高压旁路将部分主蒸汽流量分流，减少进入再热器的工质流量。同时配合开大再热器侧的前侧烟气调节挡板开度，维持再热器流量满足运行要求的情况下，减少工质吸热，增加前侧烟道烟气流量。在低负荷快速响应阶段配合开大再热器侧的前侧烟气调节挡板开度，维持再热器流量满足运行要求的情况下，减少工质吸热，增加前侧烟道烟气流量。
4.根据权利要求1所述的防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法，其特征在于：在启动过程中，提前启动B磨煤机，B磨煤机为第二层燃烧器提供燃料。通过控制炉膛火焰中心位置，并配合挡板开度调温手段，以满足本机组在启动过程的烟温需求。
5.根据权利要求1所述的防止燃煤锅炉启动及低负荷快速响应阶段受热面超温和NOX排放超标的方法，其特征在于：该方法适用于尾部烟道为双烟道的燃煤电站锅炉以及使用分割烟道调温挡板调节再热蒸汽的塔式燃煤电站锅炉。
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