330MW机组冷态启动全程脱硝

330MW机组冷态启动全程脱硝

张洪胜赵华陈浩张启华

（浙江浙能长兴发电有限公司浙江省长兴县313100）

摘要：伴随着我国经济机构转型升级，环保要求越来越高，NOX排放标准日益严格，高耗能产业比重降低，电力需求增速明显回落，燃煤机组呈低利用小时数趋势，我公司机组开、停机次数明显增多，目前我厂机组停机基本能实现零超排，实现开机过程全程脱硝势在必行。

关键词：环保；NOX排放；全程脱硝

0引言

由于我厂单台机组容量为330MW，与大型燃煤机组相比竞争力较差。同时，随着浙江省“双控”政策出台，燃煤机组利用小时的不断下降，机组的启停次数不断增加，环保排放的要求越来越高，故在保证机组安全性，兼顾机组经济性的前提下，我们要深度优化开、停机操作，争取机组冷态启动全程脱硝，减少NOX的超排时间。

1机组概况

浙江浙能长兴发电厂四台机组锅炉（型号：B&WB-1025/17.5-M）由北京B＆W公司设计制造，为亚临界参数、自然循环、一次中间再热、固态排渣、单炉膛单锅筒锅炉，露天戴帽布置。设计燃料为淮南烟煤，采用正压直吹中速磨系统，前后墙对冲燃烧方式。

我厂汽轮机采用高中压缸合缸，通流部分反向布置，且为双层缸；低压缸由一只外缸、两只内缸和隔热罩组成，它是双流程、双排汽、对称布置，其外缸两端各设有喷水减温装置。高中压转子和低压转子均为整锻转子，两者连接为刚性连接；为平衡轴向推力，在高中压转子上设置有高、中、低压平衡活塞。高压转子有一个单列调节级（进汽流向顺流布置）和12个压力级，中压转子有10个压力级；低压转子有2×7个压力级。压力级均为反动式。

2操作过程

#4机组于2018年6月24日19:30接令进行冷态启动操作，21:50#4炉等离子拉弧正常后启动#4B磨煤机锅炉点成功。25日04:55#4汽轮机至3000rpm，05:55#4锅炉SCR进口烟气温度满足SCR脱硝系统投运条件而开启脱硝喷氨系统，06:05#4机组并网带30MW负荷进行暖机，08:18#4机组负荷43MW时启动#4D磨煤机（#4A磨煤机大修）。至12:00#4机组启动操作结束转正常运行方式。启动过程SCR入口烟温重要节点如下：

为了在并网前尽量提高SCR入口烟温，本次机组启动根据试验方案在各阶段采取多种手段。启动初期逐步增加#4B磨煤机的煤量至12t/h。调整#4炉各层二次风小风门开度：燃尽风门10%，C\D\E层30%，A\B层45%，并提升二次风压力至0.8kPa,以增加烟气量尽快提升锅炉暖炉速度，SCR入口烟温上升较明显。至#4机组并网前SCR入口烟温（A/B侧）分别达到了294.8℃/308.5℃，并网后因蒸汽流量增加，SCR入口烟温最低下降至289.1℃/293.8℃（A/B侧）经过调整关小再热器侧烟气挡板后烟温逐渐回升，SCR脱硝喷氨系统未退出（跳闸烟气温度为285℃）而全过程投运中。

3分析与思考

1.燃烧调整方面。锅炉点火初期因炉内温度低，为保证煤煤粉着火安全应控制锅炉风量，待锅炉各部温度升高（查看各受热面壁温和各段烟温），且#4B磨煤机煤量逐步加到11-12t/h后，可提高锅炉二次风量，以增加烟气量而稳定烟气温度。锅炉本次点火升温升压阶段锅炉的总风量达到850t/h，比常规风量大了250t左右。机组冷态启动点火到具备并网条件，全过程时间比较充裕，点火初期不必过早地增加风量，优先提高炉膛温度以保证煤粉着火为先，按正常升温度升压方式进行配风调整。待汽机开启旁路系统后可增加锅炉风量和调整二次风门开度，以提升烟气量和烟温，达到SCR装置投运条件。增加烟气量的目的是为了防止机组并网后汽机暖机期间因蒸汽量增加，各受热面吸热量大引起各段烟温过度下降，造成SCR脱硝装置因入口烟温低而退出。

2.锅炉烟气挡板调整控制。本次启动过程中并网后烟气温度下降时，通过关小再热汽侧烟气挡板将SCR入口烟温控制维持在290℃以上。并网初期锅炉烟气总量低，通过调整关小烟气通流面积，减少了烟气热量损失从而保证了SCR入口烟气温度。本次操作在并网后暖机初期SCR入口烟温下降时能通过关小再热器侧烟气挡板提高SCR入口烟温，得益于主、再热蒸汽两者温度匹配度较好，主、再汽温度基本同步上升且温差小。建议在以后的冷态启动初期，再热烟气挡板在并网前一直保持较大的开度，尽量提高再热汽温，最好再热汽温稍高于主汽温度，给并网后调整关小再热器侧烟气挡板留有更大的操作空间。

3.汽机侧参数的选择。锅炉蒸汽汽温高则各段烟温也相应就高，为了避免并网后SCR入口烟气温度下降至低于285℃造成SCR脱硝喷氨装置退出，提高并网前各相关参数不可避免。而汽温高则汽压也高，并网时汽包水位变化风险加大。本次并网前主汽温度达373℃，主汽压力为7.5MPa。主、再热蒸汽温度高则其受热面后烟温也高，有利于提高SCR入口烟温。但并网前相关参数过高，则并网初始负荷高，对汽轮机的暖机有一定的影响，若不及时增加燃料，势必导致主汽压力的快速下跌，另外并网时主汽压力高会引起汽包虚假水位变化大，需加强汽包水位的监控调整。本次并网初始负荷达26MW，汽包水位由-90上升至155mm，后投下排及中排各2支油枪助燃并少量增加了煤量，造成#4机组主汽温度快速上升，又重新减少了煤量，主汽压力最终降至3.86MPa，负荷降至16MW，初始负荷暖机因汽温上升过多而延长到一小时。开大汽机调门增加蒸汽流通量有利于暖机，而增加蒸汽流通量若不及时增加燃料则会引起锅炉各段烟温快速下降，如何把握这一平衡点？建议在汽轮机暖机所允许的温升情况下适当增加锅炉燃料量，同时汽机调门开度应缓慢增大，开启汽机调门过程中注意控制主蒸汽压力不得下跌可多，控制锅炉蒸汽量，从而维持SCR入口烟气温度。

4.汽机启动旁路的调整控制对主、再热汽温非常重要。25日01:00全开#4机组低旁，缓慢开启高旁至30%开度（期间煤量12t/h），观察发现主汽温、主汽压上升较快，再热汽温上升缓慢（前期燃烧煤量高，锅炉蓄热强，蒸汽流通量小），遂开大高旁至50%左右（低于40%时再热汽温度滞后主汽温度），开大高旁疏水、高压主汽门前疏水，增大蒸汽流通量，并将煤量减至9t/h。01:42开始#4机再热汽温上升加快，主、再汽温差缩小，主汽压上升平稳（随着通流量加大，燃烧加强，煤量由9t/h加至12t/h）。03:15主汽温337℃，主汽压3.5MPa，开始收旁路，冲转，冲转参数主汽温335℃，主汽压4.2MPa。本次试验从高、低压旁路投运到停运的过程用时135min，温升率为1.2℃/min，升压速率为0.022MPa/min，本次试验为摸索阶段，下次操作时还可适当加快升温。本次高、低压旁路投运进行升温升压不同于以往的操作，以前是先烧温度再烧压力，这次是温度、压力同步上升至满足冲转条件。投运启动旁路期间，要注意控制调节高旁开度和煤量（与之匹配的风量），在保证主、再热汽温同步上升的时候还需要操作员对汽温、汽压的上升速率加强关注。

5.保证锅炉较高的热负荷。本次机组启动，在中速暖机过程中，SCR入口温度就已经达到285℃以上，主要得益于锅炉较高的热负荷。通过全开主、再蒸汽管道机侧疏水阀，增加汽包排污量，来提高锅炉热负荷，从而增加烟气量和提高炉膛出口烟温。另外还可以考虑在汽机冲转过程中，将锅炉空预器吹灰蒸汽从辅汽切至屏过出口蒸汽。

4注意事项与不足

1.本次#4机组冷态启动虽做到了SCR脱硝装置全程投运，但在并网3小时启动第2台磨后连续发生NOX超标排放3个点。本次启动操作并网初期的烟气量相比原来要高，启动第2台磨煤机增加机组负荷后，锅炉烟气量快速增加，而公司的喷氨调节阀自动控制特性较差，喷氨量未能及时跟上造成NOX超标。建议运行人员还需加强关注，及时采取多手段控制不超排。

2.本次启动初期还进行了通过提高给水温度，减少给水在省煤器吸热，从而提升SCR入口烟温的方法。实际操作中风险太大，出现了点火初期（2小时），省煤器沸腾，汽包水位险些失控的风险，后来降低除氧器水箱温度至102℃，加强锅炉换水后恢复正常。为确保锅炉汽包水位可控，锅炉炉水自然循环稳定，给水温度还是按常规操作控制方法为好。

3.浙江省于2018年11月1日起实行新的环保排放标准，对公司机组启动和停运期间的环保指标排放值提出了更加严格的要求。本次#4机组启动过程中在并网初期烟尘指标有超标情况，故在提升烟气温度操作中还要兼顾机组其它参数，如控制锅炉氧量以保证折算后各排放值满足环保排放指标的要求。

5结论

通过对机组启动操作的优化，经过实践，在保证机组安全性的前提下，成功实现NOX零超排，在实际生产中对尽早投运SCR脱硝装置起到了指导性作用。

作者简介：

张洪胜(1977年5月),男,浙江湖州,工程师,330MW燃煤机组运行部主任工程师。

赵华(1969年10月），男，浙江长兴，技师，330MW燃煤机组锅炉专业工程师。

陈浩（1988年10月），男，浙江长兴，工程师，330MW燃煤机组汽机专业工程师。

张启华（1972年2月），男，浙江长兴，技师，330MW燃煤机组运行部副主任。