600 MV超临界机组全负荷脱硝技术改造方案分析

林紫荣

（广东省粤电集团有限公司沙角C电厂，广东 东莞 523000）

目前，国内大多数燃煤机组长期低负荷运行。而低负荷工况下SCR脱硝系统入口烟温低，成为了影响SCR脱硝系统投运的重要原因。因此，解决火电厂低负荷工况下脱硝系统入口烟度低的问题，是实现全负荷脱硝的关键。

目前，国内外提高SCR脱硝设备入口烟温的措施主要有投入热水循环系统、省煤器分级改造、设置烟道旁路等[1]。

1 热水再循环方案

如图1所示，SCR脱硝的热水循环方案为从下降管引一水路，经热水循环泵系统至省煤器入口。引入的水路与省煤器入口的给水混合，提高了给水温度，从而提高省煤器的排烟温度。当SCR入口烟温低于300℃时，热水循环泵自动启动。通过再循环管道与流量调节阀的配合调节，可满足200 MW以上的脱硝投入要求。

当省煤器入口烟温高于320℃时，热水循环泵自动停运。同时保持一部分热水通过热水循环泵至暖管管道回到下水包，防止热水温度与热水循环泵壳体温度相差过大，损坏泵体。当SCR入口烟温低于285℃时，停止脱硝系统，热水循环泵自动停运。

图1 SCR脱硝热水循环系统

该方案对水路进行了改造，通过提高给水温度，减少了省煤器水路与烟气侧的热交换，达到提高排烟温度的目的。但该方案调节速度较慢，调节温度范围有限，只能保证机组在230 MW以上工况达到脱硝的温度条件。虽然该方案对原有运行模式的影响较小，但考虑到热水循环泵的耗电量及入口烟温带来的锅炉效率下降，对机组经济性运行造成了影响。

图2 SCR脱硝省煤器分级及烟气旁路改造

2 省煤器分级及烟道旁路结合方案

如图2所示，SCR脱硝省煤器分级及烟道旁路改造方案为在省煤器分级改造的基础上增加烟道旁路[2]，可提高SCR脱硝系统的入口烟温。将低温过热器后的省煤器分为两级，其中，第二级移至SCR脱硝系统之后。同时，在第一级省煤器的入口处引出烟气旁路至SCR脱硝系统入口。通过旁路的调节挡板，对SCR脱硝系统的入口烟温进行调节。此方案在300 MW以下负荷时，通过打开旁路调节挡板，将脱硝入口烟温维持在300℃。当负荷继续下降至165 MW时，旁路挡板开度在最大开度位置，同时烟温降低至290℃，脱硝系统自动退出。当负荷在300 MW以上时，旁路挡板在全关位置。此方案在脱硝系统下方增加了第二级省煤器，需要重新校核计算现有的支架承重。两级省煤器在保证吹灰系统的投入下可靠性高，而旁路烟气侧调节挡板的可靠性是整个改造的关键，需保证调节挡板控制系统及执行机构的可靠性。总体看来，此方案实现了精细化调节SCR入口烟温的目标，可满足机组全负荷脱硝系统投入的要求，同时保证了锅炉的经济性。

3 烟道旁路调节挡板优化

SCR脱硝系统省煤器分级及烟气旁路改造中，烟气旁路调节挡板的可靠性是整个改造的关键。由于烟道温度高、灰尘大，改造后可能会出现卡涩，调节不灵的情况。因此，提高液压油系统的稳定性、改进调节挡板结构、优化控制逻辑十分重要。

3.1 提高液压油系统的稳定性

调节挡板采用液压油作为动力。调节挡板液压油系统设置有2台液压油泵、2个液压油箱，配备油滤网及相关管道等。采用一运一备的运行模式，故障自动切换。系统逻辑设置保护逻辑，包括油压、油温、油位及冷却水流量等报警信号。同时，应进行设备定期试验，加强巡检人员的定时巡检，确保液压油系统可靠运行。

3.2 改进调节挡板结构

改进调节挡板结构，需强化轴承密封。使用耐高温、耐粉尘的轴承密封装置，确保轴系转动的平稳。同时，确保调节挡板在同一调节开度，与主轴在同一平衡位置，所有拉攀在同一水平面。科学设计挡板尺寸，在不影响机组经济运行的前提下与烟道尺寸之间保留适当余量，防止因膨胀不均造成挡板与烟道碰撞摩擦。合理设置挡板数量，保证执行机构驱动力矩在合理范围内。

3.3 完善热工逻辑信号

脱硝系统入口烟温调节具有滞后性和惯性，需完善SCR脱硝入口烟温的前馈，避免烟道旁路调门调节过程的滞后时间过长。另外，对执行机构进行分组模式控制。合理分配每组数目，设置分级反馈信号，实现逐级反馈，保证每组挡板从接收指令到完成调节动作的同步性。

4 结束语

对比以上2种方案，热水再循环系统调节速度较慢，而且影响锅炉效率，可满足230 MW以上工况的SCR脱硝系统投入；省煤器分级及烟气旁路改造方案在快速提高烟气温度的同时，保证了锅炉效率，可在低负荷下保证SCR系统运行。通过提高旁路烟道调节挡板的液压油系统稳定性、改进调节挡板结构、完善其热工逻辑信号，增强了烟道旁路调节挡板的可靠性。因此，省煤器分级及烟道旁路结合的改造方案更适合超临界机组全负荷脱硝的技术改造。

［1］黄文静，戴苏峰，艾春美，等.电站燃煤锅炉全负荷SCR脱硝控制技术探讨［J］.节能技术，2015，33（2）：189-192.

［2］苏晖.全负荷SCR脱硝技术分析及研究［J］.科技视界，2015（2）：316-317.

［3］吴三超，田翠峰，聂涛，等.1 030 MW锅炉烟温挡板结构改进及逻辑优化［J］.机电工程技术，2016，45（11）：123-126.