省煤器旁路烟气挡板投用对锅炉参数的影响

王涛

（国电成都金堂发电有限公司 四川金堂 610400）

省煤器旁路烟气挡板投用对锅炉参数的影响

王涛

（国电成都金堂发电有限公司 四川金堂 610400）

随着国家对氮氧化物排放控制标准的提高，对燃煤电厂的环保运行设施要求越来越严格。地处四川地区的火电厂负荷率较全国大部分地区都偏低，负荷率降低锅炉省煤器出口烟气温度随之降低，从而使SCR脱硝装置入口烟温降低，严重影响了催化剂的活性，带来氨气逃逸率增大和空预器铵盐堵塞的现象。为了解决这一问题，我公司对锅炉尾部烟道进行了改造，增加了省煤器旁路烟气挡板，在锅炉低负荷时开启该挡板提高脱硝SCR入口烟气温度，保证了脱硝装置的正常投用。本文对旁路烟气挡板投用后对锅炉参数的影响进行分析并提出建议。

省煤器烟气旁路；锅炉参数；操作建议

1 工程概况

国电成都金堂发电有限公司#61、#62机组采用的是东方锅炉（集团）股份有限公司生产的600MW锅炉，型号为：DG2028/17.45－II5型，亚临界、自然循环、前后墙对冲燃烧，单炉膛、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、露天布置、全钢构架的Π型汽包炉，再热汽温采用烟气挡板调节，空气预热器置于锅炉主柱内。

为满足火电厂大气污染物排放标准（GB13223-2011）要求，两台机组锅炉于2012年和2013年进行了全烟气脱硝改造，采用的脱硝工艺为选择性催化还原（SCR）工艺。脱硝系统采用一台炉两个反应器配置。每炉分别设置氨的喷射系统、烟道及反应器系统、催化剂声波吹灰系统、尿素水解系统等。脱硝催化剂入口设计最低喷氨温度320℃。机组低负荷时段脱硝入口烟气温度低于320℃（在300℃左右），达不到最低喷氨温度要求，导致机组低负荷时段脱硝系统无法正常投入运行，不能满足脱硝系统全时段运行的环保要求。为了解决这一问题，2015年#61机组C修、#62机组A修期间进行加装省煤器烟气旁路烟道改造工作，使低负荷时段（50%BECR）SCR入口烟气被高温烟气掺混后，烟气温度≥320℃，以满足脱硝装置的正常运行。省煤器旁路烟气挡板改造示意图如图1（安装于低过侧）。

2 旁路烟气挡板试验数据

省煤器旁路烟气挡板投用后，在锅炉负荷为56%时进行了全开试验，具体试验数据见表1～3。

2.1 旁路烟气挡板开启后锅炉主要参数变化（如表1）

2.2 脱硝入口烟气温度变化（如表2～3）

脱硝催化剂入口断面温度测点布置图如图2。

图1

表2

表3

图2

3 数据分析

（1）在本次试验中保持锅炉运行工况不变的情况下，省煤器旁路烟气挡板从0～100%按照每次开20%的方式递增开启，稳定后抄录相关数据，直至全部开启，整个过程中锅炉主再汽温的影响不明显。过热减温水没有明显变化。

（2）由于通过旁路的烟气量增加，相应的减少了通过省煤器的烟气，从而使低过侧及低再侧省煤器出口烟气温度下降，再热侧省煤器出口烟气温度下降5℃，过热侧省煤器出口烟气温度下降8℃。

（3）由于部分烟气没有通过省煤器换热，而是直接进入SCR脱硝装置，故空气预热器入口烟气温度上升，排烟温度上升，在本次试验中A侧排烟温度上升4℃，B侧排烟温度上升2℃。

（4）低过侧省煤器出口给水温度略有下降，低再侧省煤器出口给水温度变化不明显。

（5）由于旁路烟气量较少，系统阻力变化不明显，引风机电流无明显变化。

（6）脱硝SCR入口断面温度场随着旁路烟气挡板逐渐开大，不均匀程度增加，全开时最高最低点温度差最大达到68℃。

（7）脱硝SCR入口断面平均温度上涨，本次试验中上涨幅度为20℃左右，达到了提高脱硝入口烟气温度的目的。

4 结论及建议

（1）省煤器旁路烟气挡板开启后能够达到提高脱硝入口烟气温度的目的，但是会造成给水温度下降、排烟温度上升从而导致锅炉效率下降。如旁路烟气挡板全开，排烟温度上升3℃，影响锅炉效率下降0.15%，煤耗上升0.5g/kWh。

（2）按照脱硝设计温度320℃，省煤器旁路烟气挡板运行中不需要全部开启，建议开启至40%就能达到平均温度超过320℃，此时对锅炉主要参数影响较小，且能够达到脱硝正常投入的目的。

（3）由于省煤器旁路烟气挡板开启后脱硝入口温度场不均匀程度增加，应对喷氨阀门开度作出调整，防止氨气局部过喷氨逃增加。

（4）省煤器旁路烟气挡板开启过程中并不是所有断面温度都呈上升趋势，从表中数据来看2/3/4三个测点温度随挡板开启下降，其余测点温度上升。由于旁路挡板开启后原主路烟气量减少烟温下降，这部分烟气仍占混合烟气的较大一部分，由于现场布置约束我公司旁路后烟气混合的流程不够，所以高温烟气和低温烟气呈分层状态，经过脱硝烟道折向以后到达脱硝SCR入口，这样就造成靠炉后的烟气温度高而靠炉前的温度偏低。虽然总体平均烟气温度满足了催化剂的活性要求，但是局部会造成催化剂活性不够氨气的逃逸率增加。建议应根据现场流场的特点重新设计导流板，使在旁路挡板开启是整个烟道的温度场分布更为均匀。

（5）旁路烟气挡板开启过程中会对主、再汽温造成波动，表中记录的是稳态参数反应不出变化。实际变化过程是再热汽温下降，过热汽温上升。原因为旁路开启时增加了低过侧烟气量，在总的烟气量不变的情况下使处于尾部竖井前烟道的低再热烟气流量减少，从而带来上述变化。运行中应掌握此变化规律，提前进行控制，保证锅炉主、再汽温的稳定。

（6）原设计中省煤器旁路挡板为自动控制，控制对象为断面8个温度测点的平均值。挡板开启烟温变化惯性较大，很容易造成挡板调节不稳定，一直来回开关，故建议采用手动控制。

（7）运行中在机组加减负荷时要加强对旁路烟气挡板的监视和控制。由于设置有烟气温度低报警，所以减负荷时运行人员能够及时开启旁路烟气挡板提高烟气温度。但是加负荷时经常会不关注旁路挡板处于开启状态，结果造成排烟温度高。我公司除尘采用的是电袋式，除尘器设置为2级电场+3级布袋，为了保护布袋的安全运行，在空预器出口至除尘的烟道上设置事故喷水控制该烟道内烟气温度不超过160℃，如果加负荷过程中不对旁路烟气挡板进行控制将有可能造成空预器出口超过160℃，而造成事故喷水动作。

（8）锅炉受热面吹灰时应提前适当开启旁路烟气挡板。因为吹灰后受热面清洁程度提高，吸热性能增强，锅炉尾部的烟气温度下降明显，如不预先开启会造成脱硝入口烟气温度出现达不到设计喷氨温度的现象，从而影响脱硝系统和空预器的安全运行。

[1]姜锡伦.锅炉设备及运行[M].北京电力出版社，2006.

[2]涂中强.锅炉设备及运行[M].化学工业出版社，2011.

[3]李青，公维平.火力发电厂节能和指标管理技术[M].中国电力出版社，2006.

X701.3

A

1004-7344（2016）06-0080-02

2016-2-15

王涛（1977-），男，工程师，本科，主要从事发电厂锅炉运行等相关工作。