600mw超臨界機組脫硝系統(tǒng)超低排放改造方案研究

600mw超臨界機組脫硝系統(tǒng)超低排放改造方案研究

0u3000總結(jié)現(xiàn)在，中國面臨著各種各樣的環(huán)境壓力。1鍋爐燃燒系統(tǒng)樂清電廠一期2×600MW機組同步配套建有脫硫和脫硝系統(tǒng),采用上海鍋爐廠超臨界參數(shù)變壓運行螺旋管圈直流爐,其為單爐膛、一次中間再熱、采用四角切圓燃燒方式、平衡通風、固態(tài)排渣、全鋼懸掛結(jié)構(gòu)П型、露天布置燃煤鍋爐。鍋爐燃燒系統(tǒng)采用中速磨冷一次風直吹式制粉系統(tǒng)設(shè)計,24只直流式燃燒器分6層布置在爐膛下部四角,煤粉和空氣從四角送入,在爐膛中呈切圓方式燃燒。原鍋爐型號:SG-1913/25.4-M956,600MW,此次鍋爐增容改造后為660MW,將實施超低排放改造,使機組煙氣的主要污染物排放濃度達到燃氣輪機組的排放標準。其中脫硝部分改造目標為煙囪入口NO2u3000機組煙氣污染源及主要性能指標樂清電廠#1、#2機組建設(shè)時,已同步配套了相關(guān)的煙氣環(huán)保設(shè)施。2013年1—12月,其煙氣中氮氧化物排放情況及脫硝設(shè)施主要性能指標的統(tǒng)計值如表1所示。從表1可知,樂清一期2臺機組自投運以來,脫硝設(shè)施運行穩(wěn)定。從排放指標看,氮氧化物滿足重點區(qū)域排放標準要求(100mg/Nm3u3000香煙排放超標改造方案脫硝系統(tǒng)的改善3.1scr煙氣預(yù)處理樂清電廠一期2×600MW機組煙氣脫硝改造由浙江天地環(huán)保工程有限公司總承包,采用美國巴威公司的選擇性催化還原(SCR)技術(shù)。煙氣從省煤器引出,一臺爐配置2個反應(yīng)器,經(jīng)過脫硝裝置后,煙氣接入空預(yù)器。配有煙氣系統(tǒng)、SCR反應(yīng)器吹灰系統(tǒng)、氨空氣混合及噴射系統(tǒng)等。系統(tǒng)設(shè)計脫硝效率為70%。脫硝SCR反應(yīng)器及煙道布置在鍋爐省煤器外側(cè),一、二次風機及其煙道上方。樂清發(fā)電廠一期機組燃燒器采用了低NO3.2u3000u硝洗系統(tǒng)的實際應(yīng)用據(jù)樂清電廠#1、#2機組2013年以來的實際運行數(shù)據(jù),月平均SCR入口NO圖2是近期月平均SCR出口NO3.3催化硝提效安裝低NO樂清發(fā)電廠#1、#2機組脫硝裝置原設(shè)計初裝2層催化劑,設(shè)計脫硝效率70%,預(yù)留第三層催化劑安裝空間。本次脫硝提效需增加催化劑體積,加裝預(yù)留層或者更換初裝2層原催化劑,使脫硝效率由70%提高至85%。由于#1機組催化劑安裝約一年多,#2機組的催化劑安裝約13個月,活性尚佳,若采用初裝2層全部更換的方案會造成較大的浪費,建議在預(yù)留層增加一層新的催化劑,原有系統(tǒng)絕大部分設(shè)備可利舊,只需在預(yù)留層新增催化劑及聲波吹灰器,更換SCR氨氣調(diào)節(jié)閥即可。3.4u3000脫硝系統(tǒng)低負荷投運技術(shù)根據(jù)樂清#1、#2機組的設(shè)計煤種,SCR脫硝裝置最低連續(xù)運行溫度為310℃。因此脫硝裝置在投運負荷下入口煙氣溫度不能小于310℃,考慮到催化劑最高溫度盡量控制為420℃,不能高于450℃的要求樂清電廠鍋爐最低穩(wěn)燃負荷為30%BMCR,此工況下脫硝裝置入口煙氣溫度低于310℃。為達到最低穩(wěn)燃負荷以上全負荷投運脫硝裝置,必須提高低負荷下的SCR入口煙氣溫度,可以通過回熱系統(tǒng)改造、省煤器分級、省煤器旁路(即尾部煙氣旁路)等技術(shù)措施,使煙氣溫度保持在310℃以上。但樂電一期機組回熱系統(tǒng)因無空間增設(shè)抽汽口而無法改造。3.4.1u3000省煤器分級方案將省煤器的部分受熱面進行分級,減少省煤器的換熱量,提高低負荷時脫硝入口的煙氣溫度。考慮到鍋爐30%BMCR低負荷時需要將省煤器排煙溫度從約280℃提升到310℃,需要將約25%的進行分級,將分級的省煤器放入SCR出口煙道上。通過分級省煤器保證鍋爐給水溫度,保證鍋爐低負荷和BMCR工況時煙溫在合適范圍內(nèi)。該方案整體來說簡單可行,但實施后會對鍋爐的效率產(chǎn)生一定的影響。3.4.2煙氣旁路方案煙氣旁路主要是在低負荷工況下運行,調(diào)節(jié)旁路煙道上裝設(shè)的煙氣調(diào)節(jié)擋板控制煙氣溫度。高負荷運行時關(guān)閉旁路煙道擋板。尾部煙氣旁路方案中系統(tǒng)布置簡單、煙溫調(diào)節(jié)靈活,可保證脫硝裝置在鍋爐最低穩(wěn)燃負荷至BMCR間任何工況下投運,但機組如果長期不在低負荷運行,也就是擋板門處于常閉狀態(tài),會導致積灰打不開,這將成為檢修疑難點,而且煙氣側(cè)的阻力會稍有增加。綜上所述,省煤器分級技術(shù)措施相比較優(yōu),可在機組檢修時進