300MW火电机组锅炉低氮及脱硝改造后存在的问题及对策
300MW锅炉脱硝超低排放改造后存在的问题及改善措施

300MW锅炉脱硝超低排放改造后存在的问题及改善措施发布时间:2023-04-26T08:18:54.591Z 来源:《科技潮》2023年5期作者:海美旭[导读] 本文先概述了烟气脱硝的工作原理,然后对300MW火电机组锅炉脱硝超低排放改造后存在的问题进行了分析,最后探讨了300MW 火电机组脱硝超低排放改造后锅炉运行调整改善措施,以供相关的工作人员参考借鉴。
国能阳宗海发电有限公司云南昆明 652103摘要:我国火力发电厂为了减少污染物氮氧化物(NOx)的排放,在锅炉系统上设置烟气脱硝装置进行脱硝超低排放改造,但锅炉脱硝超低排放改造后又引发了一系列的问题,为避免对锅炉运行造成重大不良影响,本文先概述了烟气脱硝的工作原理,然后对300MW火电机组锅炉脱硝超低排放改造后存在的问题进行了分析,最后探讨了300MW火电机组脱硝超低排放改造后锅炉运行调整改善措施,以供相关的工作人员参考借鉴。
关键词:300MW;火电机组;锅炉;脱硝;超低排放改造;问题;措施1锅炉烟气脱硝工作原理氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。
通常所说的氮氧化物(NOx)有多种不同形式:N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4 和N2O5,其中NO和NO2是主要的大气污染物。
我国氮氧化物的排放量中70%来自于煤炭的直接燃烧,电力工业是我国的燃煤大户,因此火力发电厂是NOx 排放的主要来源之一。
烟气脱硝是目前普遍采用的减少NOx排放的方法,应用较多的有选择性催化还原法(Selective catalytic reduction,简称SCR)和选择性非催化还原法(Selective non-catalytic reduction,简称SNCR)。
国能阳宗海发电有限公司两台300MW机组烟气脱硝采用的是选择性催化还原法(SCR)工艺,脱硝还原剂NH3采用尿素制取的工艺,脱硝反应产物为对环境无害的水和氮气。
每台锅炉配置2台SCR反应器,每台SCR反应器设置3层五氧化二钒(V2O5)催化剂。
火电厂300MW机组集控运行存在问题及对策分析

火电厂300MW机组集控运行存在问题及对策分析火电厂300MW机组是现代化火力发电厂的核心设备之一,其集控运行的稳定性和效率直接影响着整个发电厂的运行和发电效率。
在实际运行中,我们发现火电厂300MW机组集控运行存在一些问题,这不仅影响了机组的正常运行,也给发电厂带来了一定的安全隐患。
我们有必要对这些存在的问题进行分析,并提出相应的对策,以确保火电厂300MW机组集控运行的稳定和安全。
一、存在的问题1. 控制系统故障频发火电厂300MW机组的控制系统是整个机组的智能大脑,控制着机组的各个部件和系统的运行。
在实际运行中,我们发现控制系统的故障频发,导致了机组的运行不稳定。
特别是在高负荷运行时,控制系统的故障更为明显,严重影响了机组的发电效率和安全性。
2. 数据监测与采集不准确火电厂300MW机组的运行状态需要通过数据监测与采集系统进行实时监测和采集,以便实时分析和调整机组的运行参数。
我们发现数据监测与采集系统存在不准确的情况,导致了机组的运行参数不能及时反映出来,影响了机组的运行状态和安全性。
3. 自动控制与手动控制不协调在机组的正常运行中,需要实现自动控制和手动控制的协调配合,以确保机组的运行安全和效率。
在实际运行中,我们发现自动控制和手动控制之间存在不协调的情况,导致了机组的运行状态无法得到有效调控,危及了机组的安全性。
二、对策分析1. 提升控制系统的稳定性针对控制系统故障频发的问题,我们需要对控制系统进行技术升级和优化,提升其运行稳定性和可靠性。
可以通过增加备用控制系统、完善故障检测与自我诊断系统等手段,减少控制系统的故障发生,确保机组的稳定运行。
锅炉低氮燃烧器改造后存在的问题与对策(一)

锅炉低氮燃烧器改造后存在的问题与对策(一)河北艺能锅炉有限责任公司当前,我国雾霾防治形势逼人,尽管雾霾产生的成因尚未完全研究清晰,但在社会舆论的压力和国家日益严格的节能减排政策面前,电力行业节能减排的压力不断增大,而燃煤发电机组在相当长的一段时期内仍然是我国发电行业中的主力,对于环保部最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011),即从2014年7月1日起,现有火力发电锅炉要达到标准规定的排放限值,燃煤发电企业纷纷进行环保设施的改造,如锅炉低氮燃烧器的改造,改造后降低NOx的排放取得较好效果,但也给锅炉安全、稳定和经济运行带来了一定的影响。
NOx治理现状国内外已对NOx的危害、燃煤发电燃烧过程中NOx的生成机理和降低NOx技术进行了较为充分的研究,可分为三种[1]:热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx;其中,燃料型NOx约占80-90%,是各种低NOx 技术控制的主要对象;其次是热力型,主要是由于炉内局部高温造成,快速型NOx生成量很少。
NOx的控制方法可分为燃烧前处理、燃烧中处理和燃烧后处理。
燃烧前脱氮主要是在燃烧前将燃料转化为低氮燃料,技术复杂,难度大,成本高,目前仅限于研究阶段;燃烧中脱氮主要有:一是抑制燃烧中NOx的形成,二是还原已形成的NOx;燃烧后脱氮主要是指烟气脱硝:包括选择性催化还原法、选择性非催化还原法等。
目前被大家公认,并已在各燃煤机组锅炉上广为应用的降NOx方法,主要是燃烧中脱氮的低氮燃烧技术加燃烧后脱氮的烟气脱硝技术;燃烧中脱氮是根据NOx的生成机理采取的低氮燃烧技术主要是:低氧燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环等,该技术的主要机理就是将燃烧器通过纵向布置形成氧化还原、主还原、燃尽三区,对于四角切圆燃烧锅炉还可通过横向双区布置形成近壁区和中心区两个区域,从而实现燃料与配风在炉膛内分区、分级、低温、低氧燃烧,降低煤粉燃烧过程中NOx生成量。
机组锅炉脱硝改造后存在问题与改进措施

机组锅炉脱硝改造后存在问题与改进措施摘要:根据环保相关要求,我们对两台锅炉进行了技术改造,通过对低氮燃烧器的改造,锅炉排放烟气NOx的量明显减少。
就脱硝改造后发生的影响锅炉燃烧效率、氨气消耗量偏大等问题进行分析,提出了加强燃烧调整、合理配风,提高燃烬风压和气流强度等改进措施,NOx在燃烧时得到了有效控制,抑制NOx生成,使得锅炉燃烧更加完全,脱硝效果更加明显。
关键词:脱硝改造;锅炉效率;燃烧调整;改进措施烟气脱硝装置运行后,由于对低氮燃烧器运行中风粉配合掌握不好,导致对NOx生成的抑制效果不佳,氨反应器入口NOx含量相对较高,消耗大量的氨气;此外,因为技术等方面的原因导致设备改良没有达到理想的效果,致使主、再热汽体温度高于平常。
此时要通过大量的减温水来降温,这就会增加飞灰里的含碳量,从经济性的角度来考量锅炉运行的效益降低了。
以前火电厂的治理污染重点是脱硫和烟气除尘,现在有效减少排放氮氧化物成了治污重点。
减少排放碳氧化物是国家环保的硬性要求,以前许多电厂都通过“炉内法”来减少排放碳氧化物;但是现在的环保要求更加严格,按照以前的做法已经无法满足环保要求,对烟气通过一定的技术手段进行脱硝处理是行业内的普遍做法。
1 工程概况某公司使用多年的煤粉锅炉,单汽包和双炉膛等特点显示出原苏联产品的特征,其燃烧产生的NOx对大气的环境影响十分明显。
为了改变这种现状,该公司通过技术攻关,决定采用目前国内通用的脱硝技术,并借助于SCR公司生产的脱硝产品,成功实现了减少NOx排放量的目标,并最终使氮氧化物的排放量达到环保要求。
2 SCR技术介绍SCR的脱硝原理,核心在还原介质-氨的运用上。
他们把氨喷在上游烟道,让烟道保持320-420℃的温度范围。
之后通过催化剂的作用,与烟气充分混合均匀后进到反应器中。
选择性催化还原是一种应用广泛的深入处理烟气中的NOx的成熟技术,特别多的煤粉汽锅都能应用SCR技术。
常见的烟气SCR法脱硝装置流程见图1,其特点如下:(1)脱硝的效率能够达到95%,氮氧化物排放的浓度能够小于50mg/Nm3,是其它脱硝工艺都没有办法单独到达的;(2)催化剂的独一无二的作用。
300MW机组低氮燃烧器改造后运行调整控制措施

2018年年底某电科院对该厂#1、2炉和#3、4炉两种炉型的NOX排放情况进行测试,测试结果为#2炉空预器入口NOx排放浓度在937~1337mg/m3之间;#4炉空预器入口NOx排放浓度在1383~1638mg/m3之间。#4炉NOx排放浓度明显高于#2炉的排放浓度,同时在相同工况下,#4炉空预器入口O2浓度明显高于相应工况下的#2炉O2浓度。
2.2.2 #4炉锅炉卫燃带在本次A修进行优化,将其改造为“品”字型卫燃带,削减卫燃带面积33.81 m2,阻止水冷壁卫燃带结焦连片,控制水冷壁不结大焦,减少锅炉垮焦对机组安全运行的影响。
2.2.3在下炉膛侧墙和前后墙翼墙结合处加装水冷壁侧墙贴壁风,风源从空预器出口二次风总风道引取,贴壁风分上下两层,上层布置在炉膛标高20.802m,下层布置在炉膛标高17.997m,每个角两路贴壁风,共八路两路贴壁风。上喷口高度为600mm,下喷口高度为1000mm,单独的贴壁风口为A、B侧墙提供了刚性相对较强的二次风,从而在煤粉燃烧火焰和水冷壁侧墙之间形成风墙,达到局部降低炉温并获得均匀的温度场防止侧墙结焦的目的。
4.3.2每次对脱硝反应器吹灰前,必须进行充分疏水,待疏水温度达200℃以上,才能对脱硝反应器进行吹灰,防止吹灰蒸汽带水降低催化剂性能。
4.3.3脱硝反应器压差300MW负荷控制在800Pa以内,若压差有增大现象,根据压差变化情况进行吹灰器运行方式调整。
4.3.4声波吹灰器全天24小时投入,循环吹灰,每次巡检要检查压缩空气压力,不得低于0.5MPa,且发声器发声正常。
300 MW火电机组脱硝控制策略设计与优化

摘要:针对某300 MW火电机组原脱硝自动无法正常投入的情况,分析了控制策略存在的问题,并根据脱硝系统的动态特性和运行状况,提出了基于智能并行前馈控制的变参数串级控制优化方案,以克服脱硝系统固有的迟滞性和大惯性,提高脱硝自动控制的工况适应能力。
优化后的脱硝控制系统,在变负荷工况和稳态工况下均取得了良好的控制品质,有效解决了NO x大滞后对象的实时控制难题,提高了机组运行的安全经济性,可为其他火电机组的脱硝控制优化提供有益的借鉴。
关键词:火电机组;脱硝控制优化;变负荷工况0 引言氮氧化物(NOx)污染是大气污染的主要来源之一,而燃煤电厂则是NO x排放大户,目前超低排放已成为燃煤电厂的“底线”指标。
关于如何提高脱硝系统的可用性,以往比较关注脱硝系统的设备构造、反应原理、运行操作方式等方面,随着计算机技术和自动控制理论的发展,脱硝自动控制策略的优化越来越引起业内专家的广泛关注。
如果脱硝自动无法正常投入,将对机组安全经济运行产生严重影响:(1)NO x波动大,甚至经常超标。
为避免超标,不得不将NO x设定值置于较低水平,从而增加了液氨或尿素溶液等脱硝还原剂的消耗量,增加电厂运营成本。
(2)脱硝自动的调节性能差容易导致脱硝还原剂的过量加入,从而导致氨逃逸较高,过量的氨与烟气中的硫化物反应生成硫酸氢铵,会堵塞空预器,危及下游设备安全经济运行。
(3)为避免环保考核,往往需要专门安排运行人员调节脱硝控制,既增加运行工作量,又会制约机组变负荷能力,容易引起电网“两个细则”考核及环保考核。
当前,为响应国家“双碳”目标的要求,越来越多的火电机组开展了灵活性改造,机组调峰深度需要达到20%额定负荷甚至更低,以充分发挥火电机组调峰调频的灵活性和对电网的基础支撑作用。
脱硝自动控制在宽负荷工况能够取得良好的投入效果,既是保证脱硝环保参数达标的前提,也是机组参与深度调峰和空预器长周期安全运行的保障。
某300 MW火电机组,采用选择性非催化还原法脱硝工艺,脱硝还原剂为尿素溶液。
解析火电厂脱销改造后的问题及对策

解析火电厂脱销改造后的问题及对策摘要:在我国社会的快速发展当中,对于电力资源的需求量明显上升,这也对发电厂的生产工作提出了更高的要求。
火力发电仍旧是当前主要的发电形式,为社会生产生活的正常运转提供了保障,同时也提升了经济水平。
应该加强脱硝脱硫装置的合理运用,通过脱销改造降低火电厂生产对环境的影响,落实可持续发展的理念。
本文将通过分析火电厂脱销改造后的问题,探索火电厂脱销改造后相关问题的处理对策。
关键词:火电厂;脱销改造;问题;对策各领域生产工作的推进在一定程度上都得益于煤炭资源的消耗,其生产与消费总量都处于世界前列。
煤炭资源作为一种不可再生资源,起到的作用难以替代。
但是,由于煤炭燃烧后会产生不同程度的污染,这也给环境治理工作带来了一定的挑战。
尤其是氮氧化物的存在,是导致空气环境恶化的主要因素。
随着社会用电量的增加,火电厂煤炭消耗量也在逐年上涨,应该在明确火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物排放限值的基础上,开展有效的脱销改造工作,才能保持清洁生产,缓解经济发展与环境保护之间的矛盾。
在完成改造后,锅炉会在一定程度上受到影响,导致其运行性能下降,这也成了生产工作中应该重点关注的问题,应该采取针对性解决对策。
一、火电厂排放不达标的原因分析煤质状况由于各区域存在一定的差异性,这也会导致煤炭混烧的问题出现在火电厂当中。
当煤炭的热量过低时,就会导致大量烟气的产生,会对脱销效率产生一定的影响。
此外,煤炭的热值也是影响脱销效率的主要因素,煤质水分会随着热值的降低而减少,在燃烧过程中会产生较高温度的烟气温度【1】。
在发电生产过程中,催化剂和SCR装置的合理运用,是保障煤炭能充分燃烧反应的关键,但是由于煤质存在问题,对于上述两者的性能也提出了更高的要求。
锅炉排烟温度存在的差异性,也是影响脱销效率的主要因素。
871-1038℃是烟气温度的基本范围,但是在实际生产中会出现烟气温度不达标的问题,这也是导致氨逃逸问题的主要原因之一。
锅炉低氮燃烧器改造后存在的问题与对策(三)

锅炉低氮燃烧器改造后存在的问题与对策(三)河北艺能锅炉有限责任公司对策目前,燃煤电厂锅炉低氮燃烧技术尚未全部完成改造,同时该技术的应用中出现的问题正逐渐暴露,根据已发现问题,研究对策如下:1、改造前的充分评估锅炉的排放指标尤其是NOx的排放浓度与煤种、锅炉选型、燃烧器型式密切相关,对于在运锅炉,炉型已确定,但由于近年来,燃煤电厂为了增加营利能力和应对多变电煤的市场,锅炉燃用的煤质大多进行掺混且劣于原设计煤种,因此低氮燃烧技术改造前,首先应充分评估锅炉现有主要燃用煤种和常用煤种,在改造可行性论证中由于煤种选定不当造成改造后NOx减排效果不明显并产生新的问题的不乏其数,其次是对在运锅炉进行摸底试验,充分评估锅炉运行中存在的燃烧性能、蒸汽参数、受热面壁温、结焦结渣、运行调整、热工自动等方面的问题,提出科学合理改造预期目标,权衡锅炉经济指标和环保指标,并通过改造有效改善现有存在的问题。
2、科学的燃烧运行优化调整锅炉低氮燃烧技术改造后,燃烧器的型式已确定,但对于不同的煤种,燃烧条件的不同、锅炉负荷的不同、燃烧温度的变化、所需的空气量不同,NOx的生成量将会变化,所以锅炉运行方式将起主导作用,因此降低NOx 排放量的主要措施是燃烧优化调整,并且在满足环保排放要求的前提下要最大程度兼顾运行经济性。
具体措施如下:3、炉内分层配煤混烧结合锅炉的配煤掺烧,在兼顾排放浓度、稳燃等方面条件下最大程度消化经济煤种,建议烟煤宜在配置下层燃烧器保锅炉稳燃;褐煤挥发分高宜配置在中间层燃烧器低氧燃烧可控制NOx的产生;贫煤宜配置在上层燃烧器有利于着火和二次分级燃烧。
同时各磨煤机应根据不同煤种确定其合理的经济煤粉细度。
4、根据煤种、负荷配风额定负荷工况下,烟煤挥发分高在下层燃烧器主要用于稳燃,宜配中等风,如配以大风量则不利于控制NOx 的产生和整个炉内的低氧燃烧;褐煤若配以大风量则NOx的生成量较大,宜少配风;贫煤、无烟煤挥发分低,为确保燃烬宜多配风。
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青 海 电 力
第 35卷
地降低着火氧的浓度 ,适 当降低着火 区的温度达 到最大 限度 地 抑 制 NOx生成 的 目的 。将 燃 料 的 燃烧 过程 分 阶段 完 成 。在 第 一 阶段 ,将 从 主 燃 烧 器 供 入 炉 膛 的 空 气 量 减 少 到 总 燃 烧 空 气 量 的 70% ~75% (相 当于理 论空 气量 的 80% ),使 燃 料 先 在缺 氧的 富燃料燃 烧 条件下 燃烧 。此 时第一 级 燃烧 区内过量 空气 系数 仅<1,因而 降低 了燃 烧 区 内的燃烧 速 度 和温 度 水平 。 因此 ,不但 延 迟 了燃 烧 过程 ,而且 在还原 性气 氛 中 降低 了生成 NOx的 反应 率 ,抑制 了 NOx在 这 一燃 烧 中的生 成 量 。为 了完成 全部燃 烧 过 程 ,完 全燃 烧 所 需 的其 余 空 气 则 通 过 布 置 在 主 燃 烧 器 上 方 的 专 门 空 气 喷 口 OFA(称 为“火 上风 ”喷 口)送 入 炉膛 ,与 第 一级 燃 烧 区在 “贫氧燃 烧 ”条件 下 所产 生 的烟气 混 合 ,在 仪>1的条件 下完成 全部燃 烧 过程 。
1 改 造 情 况
1.1 低 氮燃 烧器 改造 低 氮燃烧 器 是改 变 了风煤 比例 ,将空 气分 级 、
燃料分级和烟气再循环降低 NOx浓度 ,以尽可能
作者简介 :解立锋 (1983),男 ,工程师 ,从事锅炉运行管理工作 。 收 稿 日期 :2016—06—22; 修 回 日期 :2016—06—29
The Problem in 300 M W Therm al Power Unit Boilers After Nitrogen Reducing and Denitration Improvem ent and the Countermeasures
XIE Lifeng
Abstract: After the nitrogen reducing and denitration improvements in 2013 and 2014,the carbon component of the f lying ash from the boiler was higher then the expected and that resulted in the air perheater being frequently blocked. This paper analyzes the causes for the problem and the countermeasures are proposed, including optimizing the
0 引 言
Hale Waihona Puke 青 海 华 电 大 通 发 电 有 限公 司 一 期 2×300 Mw 机 组分 别 于 2006年 2月和 12月投 产 ,2台锅 炉 为上 海 锅 炉 厂 生 产 的 型 号 为 SG一1036/17.47 一 M884型 亚 临界 、一 次 中 间再 热 、自然循 环 汽 包 煤 粉锅 炉 。2013年和 2014年分 别对 1号 、2号 机 组 进行 了 LNB+SCR 工 艺 的脱 硝 改 造 ,燃 烧 器 进 行了低氮改造。脱硝改造后空预器频 繁堵塞 ,导
blockage to eliminate swirl wind,adjusting the swing angle of the burner,changing wind distribution method to reduce
the carbon component within the allowed range,and then changing ash blow i ng method,keep the inlet temperature with the expected and reducing the attenuation wind speed and etc. And by taking those counter m easures the the blockage of the air perheater was eliminated an d sharply improved the long time stability a n d economy of the boilers. Key words:therm al power plant; low nitrogen bur ning; carbon component in f lying ash; ajr perheater; safety; economy
致 机 组降 出力 运 行 甚 至停 机 进 行 冲 洗 ;低 氮 改造 后 ,飞灰含 碳 量 居 高不 下 ,平 均 达 8% ,最 高 可 达 到 10%左右 。为保证机组安全稳定运行 和提高 机 组 经济性 ,如何 降 低 飞 灰 含碳 量 和 预 防空 预 器 堵 塞 成为 火 电厂 的一项 重要 任务 。
解 立 锋
(青海华 电大通发 电有 限公司 ,青海 大通 810100)
摘 要 :青 海华 电大通发 电有 限公 司在 2013年和 2014年进行 了低氮 、脱 硝改造 ,改造 后锅炉 飞灰含 碳量较 高 ,空预器频繁堵 塞。针 对此问题进行原 因分析 ,并通过对消旋风封堵优 化 、燃烧器摆角调整及运行配 风方 式 改 变 ,使 飞灰含 碳量降至许可范 围内 ;空预器通过改变 吹灰方式 、保证脱硝人 口温度 、降低稀释风速等措施 ,空 预器频繁堵塞得到解决 。大大提高了锅炉经济水平 和长周期安 全稳定运行 。 关键词 :火 电厂 ; 低氮燃烧 ; 飞灰含碳量 ; 空预器 ; 安全 性 ; 经济性 中 图 分 类 号 :TK229.6 文 献 标 志 码 :B 文 章 编 号 :1006—8198【2016)02—0061—05
第 35卷第 2期 2016年 6月
青 海 电 力 QINGHAI ELECTRIC POWER
DOI:10.15919/j.cnki.qhep.2016.02.018
V0l_36 No.2 Jun.,2016
300 MW 火 电 机 组 锅 炉 低 氮 及 脱 硝 改 造 后 存 在 的 问题 及对 策