机组启动、正常运行时 NOX的控制

穆其亮

贵州金元茶园发电有限责任公司 贵州 毕节 551800

随着国家环保标准的不断提高，以及环保监管力度的逐年增加，电力行业的环保问题受到了广泛的关注。当前，无论是环保部门还是企业本身对的 NOX排放都是非常重视，已经将机组出现环保超排等同于机组发生安全事故来对待。目前，环保部门对 NOX的超低考核标准是：每小时均＜ 50mg/m3。以茶园电厂为例：茶园电厂 NOX排放参数是直接接入环保部门监控系统，该系统是根据机组并网运行情况自动打点统计的，也就是说以机组并网为节点开始实时监控 NOX排放浓度，一旦出现小时均值超标，则记一次环保超排。

机组启动过程中NOX的控制

由于之前运行人员在开机过程中对NOX指标的控制方法掌握不足，调整不及时、不到位，多次出现过环保超排考核。为此，我厂运行人员进行了分析总结，并结合环保部门的考核标准制定了以下措施来保证机组开机过程中NOX不出现超排考核。

一、针对环保部门的考核标准是：以机组并网开始，每小时均值＜50mg/m3，且无论是什么时段并网，只按整点进行打点考核。我们首先采取了“整点之后并网，整点之前解列”的措施来降低机组启动过程中NOX超标时段的占比。比如，我们选择08点01分并网，那么根据小时均值计算：从08点01分至09点整还有59分钟，只要通过调整燃烧，控制好剩余的时间不超排，那么就能满足小时均值不超排，就能保证机组不出现超排考核。

二、茶园电厂锅炉采用东方锅炉厂制造的DG2020/25.31-Π12型超临界变压直流锅炉，主要技术特征为一次中间再热、单炉膛、平衡通风、W型火焰燃烧、固态连续排渣、尾部双烟道结构、露天岛式布置、全钢架、全悬吊结构Π型炉。脱硝工艺采用选择性非催化还原法（SNCR）+选择性催化还原法（SCR），SNCR脱硝技术是以炉膛为反应器，将尿素还原剂喷入炉膛温度为850～1200℃的区域，在此温度区域内，尿素迅速热分解成NH3并与烟气中的NOx进行选择性反应生成N2，实现脱除NOx的目的。制氨采用尿素水解工艺，锅炉在燃用设计煤种及校核煤种时，锅炉最大连续工况（BMCR）下，脱硝效率不小于85%，脱硝催化剂层数按3+1设置，即三层运行，一层备用。 因为在机组点火启动至并网过程中，锅炉投入燃烧的煤量相对较少，锅炉热负荷低，导致炉膛出口排烟温度远低于脱销允许投入的烟气温度315℃。因此，在整个点火开机过程中，我们通过调整磨煤机运行方式、改变上下层磨煤机出力的方式来抬高火焰中心，尽可能提高排烟温度至脱销允许投入值。以机组冷态启动为例，具体措施如下：

1、锅炉启动初期加负荷过程中，要尽量使用暖风器热风制粉，禁止使用冷风调节制粉，有利于减少制粉风量，避免总风量过大，影响锅炉氧量超标，造成NOX超排。

2、在锅炉启动初期，严格控制锅炉总风量在800~900t/h左右。由于点火初期炉膛内煤粉浓度低，炉膛烟温低，控制较低的总风量一是有利于火焰集中燃烧，锅炉处于低氧状态，有利于抑制NOX的产生。

3、锅炉启动过程中，提高一次风压力在6.0Kpa左右。控制较高的一次风压力，有利于抬高火焰中心，提高炉膛出口烟气温度，为尽快投入SCR提供前提条件，从而及时控制NOx排放不超标。

4、尽早投入高、低压加热器运行，以提高给水温度，减少给水在炉膛内的吸热量。以往我们是在机组冲转定速3000r/min时投入低加运行；机组并网带负荷至90MW至100MW左右时再逐步投入低加运行。现在我们采取当机组200r/min定速暖机时就投入高、低压加热器，让高、低压加热器随机组启动一起投入，这样有利于机组启动初期给水温度的提高，也间接的提高了炉膛出口烟气温度。

5、在机组并往前，先投入尿素水解加热，使尿素水解起压，并网时及时投入SCR控制NOx排放不超标。

6、当炉膛烟温达到800℃以上及时投入SNCR，控制SCR入口NOx在500 mg/m3左右。

正常运行时NOX的控制

1、机组正常运行时，NOX的控制主要由调整燃烧人员进行调整控制为主。调整方向主要是以SNCR与SCR配合调整为主，控制SCR入口NOx

在500 mg/m3左右。还可以改变配风方式为辅助。

2、当燃烧有大幅度调整时，此时将对NOX的较大影响，应及时调整尿素与氨的喷量。如：启停磨煤机、大幅降低负荷、事故处理时等。

3、低负荷时，注意控制SCR入口烟气温度。以茶园电厂为例：当机组负荷低于300MW时，炉膛烟气温度下降较快，应停运SNCR喷尿素，通过SCR来控制NOX。

4、高负荷运行时在净烟气出口NOx可控的情况下尽量将脱硝出口氨逃逸偏大的分配模块停运，若不能停运则需将该区SNCR尿素用量尽可能减至最小以控制氨逃逸，机组负荷低于350MW且需继续降低机组负荷时则需考虑将SNCR系统退出运行。

5、机组升降负荷过程中SNCR稀释计量模块尿素用量及时调整以适应负荷变化，机组负荷400MW以下，控制SCR入口NOx在700-800mg/Nm³，机组负荷400MW以上，控制SCR入口NOx在600-700mg/Nm³，以防止SNCR系统尿素溶液过喷造成脱硝出口氨逃逸增大。

6、锅炉燃尽风挡板应及时随机组负荷的升降和NOx的变化进行调整，原则上任何时候燃尽风挡板开度均不得全开（最大90%）。

7、为防止SNCR过喷造成氨逃逸过大，原则上稀释计量模块在高负荷区间（大于400MW）时，各分区尿素溶液流量不得超过0.2m³/h，当净烟气出口NOx无法控制时可提高尿素水解器出口压力或开大脱硝SCR喷氨调门控制，采取上述方法净烟气出口NOx仍无法控制时须增加稀释计量模块分区尿素溶液流量时必须加强SCR出口6个分区氨逃逸变化情况，一旦发现氨逃逸有上涨现象时立即将分区尿素溶液用量减小至0.2m³/h以下。必要时降低机组负荷运行。

8、同时在调整NOX过程中，应严格控制喷氨量，防止喷氨量过大引起氨逃逸过大，影响空预器和电除尘的运行安全。