摘要：火力发电厂超低排放是一项重要的战略任务,采用过量喷氨的手段实现超低排放是不科学、不环保、不节能的。为最大限度地降低脱硝喷氨量,系统地分析了发电企业超低排放的一体化技术,对定期检查修复燃烧器、定期优化流场及再生催化剂、实施喷氨分区优化及精准喷氨等技术措施进行了总结,对源头上控制NOx生成量、保持催化剂活性及脱硝效率、保证喷氨均匀性、实现高级过程控制等管理途经进行了介绍,提出了超低喷氨新型环保理念,以期推进环保事业的可持续发展。

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关键词：1 000 MW机组; SCR脱硝;超低排放;超低喷氨;一体化脱硝技术;

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0前 言

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1 000 MW机组随着锅炉燃烧及脱硝反应设备劣化、燃用煤种偏离设计煤种、深度调峰频次增多等因素的影响,锅炉燃烧波动变化频繁,SCR入口NOx快速升高,且波动剧烈。为满足机组超低排放要求,避免受到环保考核,运行人员不同程度地喷入过量氨气,引发催化剂中毒及氨逃逸率增高,导致空气预热器差压异常甚至堵塞,尿素用量增大,外排水氨氮含量超标,影响企业安全、环保、经济综合效益。因此,需要采取燃烧器检查修复、定期喷氨优化试验、催化剂再生、脱硝分区优化、精准喷氨控制等一体化技术,最大限度地减少喷氨量,最大限度地挖掘节能减排潜力,实现超低喷氨、超低排放、绿色低碳、科学发展等远景战略目标。

1定期检查修复燃烧器,控制NOx源头生成量

1.1 燃烧器设计特性

某1 000 MW机组每台锅炉配 6 台ZGM 123型中速磨煤机,燃 烧方式为前后墙对冲燃烧,采用 48只外浓内淡型低 NOx 旋流煤粉燃烧器,风、粉气流从煤粉燃烧器、燃尽风喷进炉膛后各只燃烧器在炉膛内形成一个独立的火焰。前、后墙各布置3 层燃烧器,每层8只。煤粉燃烧器主要由一次风弯头、文丘里管、煤粉浓缩器、燃烧器喷嘴、稳焰环、内二次风装置、外二次风装置(含调风器、执行器)及燃烧器壳体等零部件组成。

1.2 燃烧器易于烧损

运行中的高温烟气对近火侧的一次风扩锥炙烤,会在该扩锥内形成巨大的热应力并且导致焊缝金属强度降低,热应力造成扩锥变形并将根部焊缝拉开而最终脱落。一次风扩锥脱落后,二次风扩锥及稳燃齿环最接近火侧,导致稳燃齿环脱落,严重时导致带有筋板的二次风扩锥脱落。一、二次风扩锥脱落后,一、二次风管直接与高温烟气接触,其材质为Q235型钢,耐热温度仅为400 ℃。磨煤机运行时,燃烧器区域温度为400 ℃左右。磨煤机停运后,机组满负荷时燃烧器区域温度700 ℃左右,超过一次风筒耐火极限,会造成碳化烧损。上层燃烧器位置较高,且时常备用,始终与炉内高温火焰和烟气接触,也得不到应有的冷却;中下层燃烧器位置相对低,接触的炉膛火焰及烟气温度也较低,对应的是主力磨煤机,运行中能够得到较好的冷却。因此,上层备用燃烧器损坏最严重,上层燃烧器的两侧问题较小、中间严重,中层燃烧器烧损次之,下层燃烧器烧损最轻。