深度调峰燃煤锅炉超净排放关键因素分析

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1000MW锅炉深度调峰问题分析及解决方法

1000MW锅炉深度调峰问题分析及解决方法

锅炉制造BOILER MANUFACTURING第4期2020年7月No. 4Jul. 20201000MW 锅炉深度调峰问题分析及解决方法李刚-胡显亭$(1.国家电投江苏电力有限公司,江苏南京210009;2,国家电投集团协鑫滨海发电有限公司,江苏盐城224500)摘要:随着电网用电形势的变化,加之新能源装机容量的增加,目前燃煤火电机组利用小时数下降,机组负荷 率减少,深度调峰已经成为常态化,深度调峰时由于机组负荷较低,暴露出一些新问题如部分水冷壁温度高、主再热汽温波动大等,如果这些问题得不到解决将严重威胁机组安全稳定运行。

本文重点总结深度调峰期间机组存在的问题及解决方法,对同类型机组有借鉴意义。

关键词:深度调峰;问题;解决方法中图分类号:TK223 文献标识码:B 文章编号:CN23 -1249(2020)04 - 0001 -02Analysis and solution to the problem of depth peakadjustment in 1000MW boilerLI Gang', HU Xian-ting 2Abstract : W 让h the change of the power consumption situation of the power grid and the increase of the installed capacity of new energy , the utilization hours of coal-fired thermal power units are decrea ­sing, the load rate of the units is decreasing , and the deep peak shaving has become the normaliza ­tion. Due to the low load of the units during the deep peak shaving , some new problems are exposed , such as the high temperature of some water walls and the large fluctuation of the main reheat steamtemperature. If these problems cannot be solved It will seriously threaten the safe and stable operationof the unit. This paper mainly summarizes the problems and solutions of units during deep peak load regulation , which can be used for reference for similar units.Key words : deep peak shaving ; problems ; solutions0引言2020年1月24 B 21 :35某电厂1号机组调停备用,2号机组单机运行,受春节假期及全国新 冠肺炎疫情影响,2号机组单机运行时间较以往 明显偏长,期间深度调峰频繁且持续时间长,截止至2月10日,2号机组深度调峰共计22次,机组 长期低负荷暴露了一些新问题。

浅谈燃煤电厂锅炉超净排放技术改造

浅谈燃煤电厂锅炉超净排放技术改造

浅谈燃煤电厂锅炉超净排放技术改造燃煤电厂是目前我国电力生产的重要来源之一,但是其排放所产生的环境问题也日益引起人们的关注。

锅炉排放是燃煤电厂中最主要的污染源之一。

为了减少这一污染源的排放,燃煤电厂锅炉超净排放技术改造变得尤为紧迫和必要。

本文将就燃煤电厂锅炉超净排放技术改造进行浅谈。

硫化物排放是燃煤电厂锅炉的主要污染物之一。

硫化物的排放会导致酸雨,对环境和人体健康造成极大的危害。

减少硫化物排放对环境保护至关重要。

氮氧化物排放也是燃煤电厂锅炉排放的重要污染物。

氮氧化物对大气的污染影响很大,严重影响人们的健康。

颗粒物污染也是燃煤电厂锅炉排放中的重要组成部分。

颗粒物对空气质量的影响非常大,对环境和人体健康都会产生负面影响。

燃煤电厂锅炉超净排放技术改造是十分必要的。

通过技术改造,可以有效地减少煤电厂的排放污染物,降低对环境的影响,保护生态环境,改善大气质量。

燃煤电厂锅炉超净排放技术改造的措施在进行锅炉超净排放技术改造时,可以采取多种措施来实现排放的超净化。

主要包括以下几个方面:对锅炉燃烧系统进行改造。

通过对锅炉燃烧系统进行优化设计和调整,可以有效地控制燃烧产生的硫化物和氮氧化物的排放。

可以采用高效燃烧技术,有效地提高燃烧效率,减少硫化物和氮氧化物的排放。

对烟气脱硫脱硝系统进行改造。

烟气脱硫脱硝是煤电厂排放超净化的关键环节。

通过对烟气脱硫脱硝设备进行升级改造,可以有效地减少硫化物和氮氧化物的排放。

可以采用先进的脱硫脱硝技术,提高脱硫脱硝效率,降低排放浓度。

对锅炉废气余热利用系统进行改造。

通过对锅炉废气余热利用系统进行改造,可以有效地提高能量利用率,减少能源消耗,降低环境污染。

燃煤电厂锅炉超净排放技术改造可以通过多种措施来实现。

通过对锅炉燃烧系统、烟气脱硫脱硝系统、烟气除尘系统和锅炉废气余热利用系统进行改造,可以有效地实现排放的超净化,降低对环境的影响,保护生态环境。

改善企业形象。

随着社会对环境保护的关注度不断提高,企业对环保的要求也越来越高,而燃煤电厂锅炉超净排放技术改造可以提高企业环保形象,增强企业的社会责任感,为企业赢得了更多的社会认可。

调峰燃煤锅炉烟气污染物超净排放特性研究

调峰燃煤锅炉烟气污染物超净排放特性研究

调峰燃煤锅炉烟气污染物超净排放特性研

燃煤锅炉的超净排放改造是近期电站节能减排工作的重点,但燃煤锅炉深度调峰运行造成效率降低及污染物排放难以控制是普遍存在的问题。

从电厂的超净排放技术和方法入手,首先以国内某电厂600MW超临界燃煤机组研究对象,探讨了脱硫、脱硝及除尘各污染物控制技术之间的相互作用机制;其次以唐山某电厂150MW CFB锅炉研究对象,研究变工况运行时NOx排放与相关影响因素的关系特性。

结果表明:燃煤机组低氮燃烧及SCR技术的运行优化可确保烟气出口NOx浓度低于50mg/m3,而在低低温电除尘器前后分别加装烟气冷却器和烟气再热器的脱硫除尘一体化技术可控制锅炉排烟温度在较低水平的基础上,实现SO2.烟尘
排放浓度分别低于35mg/m3.5mg/m3。

随机组负荷的增加、水煤比降低、氨氮比提高,有利于控制NOx的排放;烟气氧含量控制在5%以下,并且保持脱硝过程在最佳的SNCR反应温度区间,可有效提高脱硝效率,但不能单独改变炉膛的一、二次风配比,还要综合床温、过量空气系数等其他因素。

煤粉锅炉和CFB锅炉的运行优化已使污染物排放值达到了燃气发电机组的排放水平。

其研究结果可为燃煤机组的超净排放改造和深度调峰提供技术支撑。

燃煤电厂锅炉超净排放技术改造概论

燃煤电厂锅炉超净排放技术改造概论

燃煤电厂锅炉超净排放技术改造概论燃煤电厂锅炉超净排放技术改造是指对燃煤电厂锅炉进行技术升级和改造,以达到超低排放标准,减少大气污染物的排放。

燃煤电厂是我国主要的电力发电方式之一,但也是重要的大气污染源。

燃煤电厂锅炉的燃烧过程产生了大量的氮氧化物、二氧化硫和颗粒物等有害气体和颗粒物排放,对大气环境造成了严重的污染。

实施燃煤电厂锅炉超净排放技术改造,是改善空气质量、保护生态环境的重要举措。

1.燃烧优化:通过优化燃烧系统,调整燃烧参数,提高燃烧效率,减少燃烧过程中氮氧化物和二氧化硫的生成。

采用先进的燃烧技术,如低氮燃烧技术和燃烧再生技术,能够有效降低燃烧产生的氮氧化物排放。

2.烟气脱硫:采用烟气脱硫技术,将燃烧过程中生成的二氧化硫通过喷射石灰石石膏溶液或浆相石膏脱除,减少二氧化硫的排放。

常用的烟气脱硫技术包括湿法烟气脱硫和半干法烟气脱硫。

3.烟气脱硝:采用烟气脱硝技术,将燃烧过程中生成的氮氧化物通过还原剂脱硝催化剂至氮和水,减少氮氧化物的排放。

常用的烟气脱硝技术包括选择性催化还原法和选择性非催化还原法。

4.除尘器:采用高效除尘器,减少煤燃烧过程中产生的颗粒物排放。

常用的除尘器包括电除尘器和袋式除尘器。

5.余热回收:利用余热回收技术,回收锅炉废气中的热能,用于发电过程中的蒸汽发生器预热或其他用途,提高热能利用效率。

燃煤电厂锅炉超净排放技术改造不仅可以减少大气污染物排放,改善空气质量,还能提高燃煤电厂的能源效率和减少二氧化碳排放。

目前,我国在燃煤电厂锅炉超净排放技术改造方面已取得了一定的进展,但仍需要进一步加大投入和研发力度,提高技术水平,以推动我国燃煤电厂锅炉超净排放技术改造的全面落实。

也需要加强政策支持和监管,加强环保意识,形成全社会共同参与的局面,共同推动燃煤电厂锅炉超净排放技术改造工作的开展。

影响锅炉深度调峰的主要因素及分析0620

影响锅炉深度调峰的主要因素及分析0620

二、主要影响因素
尾部烟道积灰与设备腐蚀 尾部积灰主要是烟气流速降低导致。 防止尾部二次燃烧; 避免电除尘灰斗的灰位过高; 水平烟道的积灰及塌灰; 增加清灰装置。 低温腐蚀 过量空气多生成的SO3也多,并且排烟温度低。 配置暖风器或热风再循环 将低温省煤器与暖风器联合技术
二、主要影响因素
电除尘内飞灰自然
二、 主要影响因素
3、主要影响因素 (2)辅机方面的因素: 制粉系统 引风机的运行状态
二、主要影响因素
炉底漏风
影响锅炉深度调峰时燃烧稳定性。 影响锅炉深度调峰时经济性。 影响锅炉深度调峰时低氮效果。
二、主要影响因素
空预器运行状况 主要指空预器堵塞的问题
Байду номын сангаас
二、主要影响因素
蒸汽温度低尤其是再热汽温低 运行调整: 改变磨煤机投运方式 优化配风方式 技术改造: 增加受热面 烟气再循环 布置部分卫燃带
二、主要影响因素
制粉系统 采用动态分离器; 稳燃设备与磨煤机布置一致; 加装并标定风粉在线装置; 更换效果更好的煤粉分配器或煤粉浓度均衡装置; 准备调峰煤质。 制粉系统精细调整:风煤比,出口风温等
二、主要影响因素
风机运行状态 尤其是引风机的在深度调峰期间的运行工作点
二、主要影响因素
目前的应用的低氮燃烧技术基本都是采用空气分级燃烧+浓 淡偏差燃烧+一些防结焦和高温腐蚀的偏置风技术。
一、 问题的引出
3、灵活性改造的内容 机组深度调峰,电负荷达到35%以下 负荷响应速率能力的提升 机组快速启停 灵活性改造的安全性及经济性的提升
二、 主要影响因素
3、主要影响因素 (1)本体方面的因素: 受热面壁温不均和超温 水动力安全和干湿态转换 脱硝装置稳定运行 炉底漏风 空预器运行状况 再热汽温低 尾部烟道积灰与设备腐蚀 燃烧器的形式

锅炉深度调峰运行NOx排放偏高原因及应对措施王瑞杰

锅炉深度调峰运行NOx排放偏高原因及应对措施王瑞杰

锅炉深度调峰运行NOx排放偏高原因及应对措施王瑞杰发布时间:2023-08-04T09:37:16.468Z 来源:《当代电力文化》2023年10期作者:王瑞杰[导读] 目前新建燃煤电厂的锅炉都配备低氮燃烧器来降低NOx的生成, 但运行效果普遍不理想, 锅炉的NOx排放浓度不能满足设计要求。

以某300MW供热机组锅炉为研究对象, 通过对NOx的排放进行测试, 结合NOx在燃烧中的生成机理, 对锅炉NOx排放浓度偏高进行分析, 并就调整方案进行了初步探讨。

陕西新元洁能有限公司陕西榆林 719400摘要:目前新建燃煤电厂的锅炉都配备低氮燃烧器来降低NOx的生成, 但运行效果普遍不理想, 锅炉的NOx排放浓度不能满足设计要求。

以某300MW供热机组锅炉为研究对象, 通过对NOx的排放进行测试, 结合NOx在燃烧中的生成机理, 对锅炉NOx排放浓度偏高进行分析,并就调整方案进行了初步探讨。

关键词:燃煤锅炉;NOx排放;调整方案;由于锅炉炉内NOx生成反应非常复杂, 受各种因素限制, 部分电厂的低氮燃烧器在降低NOx生成方面的运行效果并不理想, 锅炉排放的NOx浓度普遍超过设计指标。

针对这种情况, 本文选择某电厂1 035 t/h燃煤锅炉作为研究对象, 根据不同工况下锅炉NOx排放的测试结果, 分析锅炉NOx排放浓度偏高的原因。

1 NOx生成机理(1) 热力型NOx:空气中的N2在高温环境中与氧气反应形成的氮氧化物,其生成浓度与温度、高温区的停留时间以及氧的分压有关。

热力型NOx的生成对温度要求很高,低于1 500 ℃时形成速度较慢,高于1 500 ℃时,每增加100 ℃,反应速率增大6~7倍。

(2) 快速型NOx:也叫瞬发型NOx,多由燃料烃基化合物在欠氧火焰中与氧反应生成氰化物,其中一部分转化为NOx,这种类型的NOx浓度只占很小的比例。

(3) 燃料型NOx:由燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中氧化生成的氮氧化物,其生成量与氮的含量及存在形式有关,火焰中的氧浓度对其生成影响很大,燃料与空气的混合过程同样也有较显著的影响。

燃煤锅炉运行影响因素分析和性能优化方法

燃煤锅炉运行影响因素分析和性能优化方法燃煤锅炉是我国传统的重要能源设备之一,但其运行过程中存在能耗高、污染物排放量大等问题,影响着环境和能源利用效率。

因此,对燃煤锅炉的运行影响因素和性能优化方法进行深入研究具有重要的现实意义。

本文将从以下几个方面进行分析。

一、燃煤锅炉的运行影响因素1.煤种品质燃煤锅炉的燃料是煤,选择不同品质的煤会直接影响到锅炉的运行效果。

品质好的煤可使锅炉的效率提高,良好的煤质还可以减少锅炉氧气需求量,降低排放量。

2.煤粉粒度煤粉粒度的大小是锅炉运行的重要因素之一。

如果煤粉粒度过大会导致燃烧不充分,影响锅炉的效率和排放量;煤粉粒度过细则会增加气力输送能耗和粉尘量,造成输送管道堵塞。

3.燃烧温度燃烧温度是锅炉燃烧过程中的重要参数之一,它直接影响燃烧效率和排放水平。

燃烧温度高可以提高燃烧效率和减少排放物的含量,但如果超过了炉壁、管道和冷凝器的耐受温度,会对设备产生不良影响,导致故障率增加。

4.燃烧空气比燃烧空气比是指进入锅炉的氧气和颗粒物的比例。

较佳的燃烧空气比可以提高燃烧效率和降低排放物的含量,但如果空气比过低,就会使得煤粉在炉膛内大量积累,煤界面升高,从而增加了锅炉的阻力和运行转换等成本。

5.排烟温度排烟温度是位于锅炉炉膛防止烟气中二氧化碳等有毒有害气体进入炉膛的烟气处理设备中获得的烟气温度。

适当提高排烟温度可以增加热效率,提高能源利用效率。

二、燃煤锅炉性能优化方法1.煤机、输粉煤机和输粉是直接影响锅炉运行效率的关键部件,因此需要对这些部件进行优化和改变。

比如采用高效煤粉磨机、智能输粉系统等等。

2.炉排炉排的运行状态直接影响炉内气流、煤粉燃烧位置和时间等问题,会影响到锅炉的燃烧效率和排放性能,因此需要对炉排进行优化设计,并对排灰系统进行升级。

3.燃烧调控燃烧调控是燃煤锅炉运行中的关键环节,通过对燃烧空气比、煤粉粒度、燃烧温度、燃烧时间等参数进行控制和调节,可以使锅炉运行更加稳定和高效。

浅谈燃煤电厂锅炉超净排放技术改造

浅谈燃煤电厂锅炉超净排放技术改造燃煤电厂是我国主要的电力供应方式之一,然而传统的燃煤电厂在能源利用效率和环境保护方面面临诸多挑战。

锅炉作为燃煤电厂的核心设备,其超净排放技术改造对于提高燃煤电厂的环保水平和能源利用效率具有重要意义。

本文将浅谈燃煤电厂锅炉超净排放技术改造的相关内容。

一、超净排放技术改造的背景和意义燃煤电厂作为我国主要的电力供应方式,其废气排放对环境污染和空气质量产生了重要影响。

传统的燃煤电厂锅炉存在着烟尘、氮氧化物、二氧化硫等排放问题,这些污染物对环境和人体健康都造成了严重危害。

进行锅炉超净排放技术改造具有重要意义,能够减少燃煤电厂的环境污染,改善空气质量,保护人民群众的健康。

二、超净排放技术改造的主要措施1.燃烧技术的改进燃煤电厂锅炉的燃烧技术是影响排放物质排放的重要因素之一。

通过采用先进的燃烧技术,如循环流化床、燃烧优化控制等,能够提高燃煤的燃烧效率,减少燃烧产生的排放物质。

2.烟气净化设备的增加在燃煤电厂锅炉的尾部增加烟气净化设备,如除尘器、脱硫设备、脱氮设备等,能够有效捕集和处理燃烧产生的烟尘、二氧化硫、氮氧化物等有害物质,实现排放的超净化。

3.余热利用技术的应用燃煤电厂在进行超净排放技术改造的过程中,可以考虑增加余热利用技术,将锅炉燃烧产生的余热转化为电能或热能,提高燃煤的能源利用效率,减少CO2等温室气体的排放。

三、超净排放技术改造的优势和挑战1.优势超净排放技术改造能够显著减少燃煤电厂的环境污染,改善大气质量,提高城市的环境品质。

提高燃煤的能源利用效率,减少能源消耗和排放,实现可持续发展。

2.挑战超净排放技术改造需要涉及到燃煤电厂的整体系统,需要全面考虑燃煤供应、燃烧设备、烟气处理等方面的问题,技术改造的成本较高,需要充分考虑经济成本和环境效益之间的平衡。

四、超净排放技术改造的国内外发展现状国内外的一些大型燃煤电厂已经开始进行了锅炉超净排放技术改造,通过引进先进的技术设备和工艺流程,已经取得了一定的成效。

燃煤锅炉运行影响因素分析和性能优化方法

燃煤锅炉运行影响因素分析和性能优化方法在电厂的电力生产中,燃煤锅炉发挥着重要的作用。

电厂要实现节能减排,就必须对燃煤锅炉的运行进行改善。

本文对燃煤锅炉运行的影响因素进行了简要的分析,以此为基础提出了对燃煤锅炉的性能进行优化的具体方法,希望能够为电厂的节能减排提供一些参考。

标签:性能优化;影响因素;燃煤锅炉电厂的电力生产离不开燃煤锅炉,而燃煤锅炉具有比较复杂的运行过程,有很多因素都会对燃煤锅炉的运行造成影响。

要对燃煤锅炉的性能进行进一步的优化,就必须对各种影响因素进行全面的分析,对锅炉的运行方案进行有效的改进,从而使燃煤锅炉的运行性能得到有效的提升,实现节能降耗的目的。

1 对燃煤锅炉的运行造成影响的主要因素有很多因素都会对燃煤锅炉运行的经济性造成影响,而各个因素之间又相互交叉。

在燃煤锅炉的运行过程中有一些主要因素对其运行状态起到了重要的影响作用,只要能够抓住这些主要因素就能够对现有的燃煤锅炉的运行性能进行有效的改善和提升。

本文将燃煤锅炉的运行影响因素分为三大部分:运行不合理和运行参数变动不合理;燃煤锅炉本身的结构不合理;外部因素[1]。

①燃煤锅炉在运行的过程中,其本身结构设计的合理性会直接影响其对能源的利用率。

这是由于燃煤锅炉受热面上的能量分布和吸收情况以及内膛内的燃燒性能,都会受到其本身设计的影响。

不科学的锅炉设计会导致炉膛内部具有分布不均的受热面,出现局部过热或过冷的情况,不仅达不到节能减排的目的,甚至会对燃煤锅炉运行的安全性造成严重的影响。

②运行参数的变动不合理或者运行不合理也会导致严重的问题,这就需要对燃煤锅炉的运行进行调整。

运行的经济性会受到一些锅炉参数变动的影响,包括凝汽器真空度、主蒸汽压力等。

电厂要找到最为经济的参数调整方案,对燃煤锅炉的参数进行调整。

如果燃煤锅炉在运行的过程中出现了故障也会致使参数发生不合理的变动,降低机组的运行性能,或者出现一些运行问题。

在电厂的生产过程中经常出现锅炉结垢的问题,根据调查显示,每毫米的水垢都必须浪费3%-10%的燃料。

超临界大容量火电机组深度调峰对燃煤锅炉的影响

超临界大容量火电机组深度调峰对燃煤锅炉的影响进入21世纪以来,人们对电量的需求量越来越大,现阶段各种发电方式中,应用最为广泛的就是火力发电.。

随着科学技术的不断提高,大容量机组应用越来越频繁,如何对其进行深度调峰已经成为影响燃煤锅炉的重要因素.。

本文就现阶段超临界大容量火电机组深度调峰过程中对燃煤锅炉的影响进行详细分析,并针对实际情况中出现的具体状况提出了相应的措施,以期超临界大容量火电机组在运行中能够更加稳定、高效.。

关键词:超临界大容量火电机组深度调峰燃煤锅炉随着社会的进步以及科技的提升,很多火电厂都应用到了超临界大容量的发电机组,而这些发电机组在进行深度调峰的时候,很有可能会长时间处于一种较低负荷的状态下运行,这一过程不仅会影响到超临界大容量发电机组使用过程中的经济性还很有可能影响到其运行安全.。

文章从这类机组在深度调峰过程当中对燃煤锅炉造成的影响进行了详细的分析,并针对现阶段深度调峰过程产生的影响提出了一些应对措施.。

1 对安全性的影响1.1 锅炉燃烧稳定性使用燃煤锅炉进行发电时,很多发电厂将燃煤锅炉的最小稳定燃烧负荷控制在燃烧锅炉额定负荷的50%左右.。

然而深度调峰要求机组燃烧负荷一般情况下在40%BMCR时燃烧工况,甚至要求有部分电厂能够达到30%BMCR时的燃烧工况.。

因此,火电机组在进行深度调峰时,燃煤锅炉将会出现最低运行负荷比电厂最小稳定燃烧负荷还要低的情况,这样燃煤锅炉内的煤粉量进一步减少,炉内的平均温度进一步降低,着火不稳定,燃烧火焰稳定性降低,可能导致燃烧过程很容易出现灭火的情况.。

当然,燃煤锅炉在运行过程当中,其稳定性与多方面因素有关,例如锅炉的形状、燃煤的品种、磨煤机的运行质量与性能等等.。

由此可见,要更好地保障燃煤锅炉的燃烧稳定性,就需从多方面入手,例如,燃煤发电厂可以引进一些先进的、稳定性高的,新型低负荷燃烧器运用到燃煤锅炉中,同时还合理科学的调整燃煤锅炉运行中风量配比等等.。

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深度调峰燃煤锅炉超净排放关键因素分析
发表时间:2019-06-06T08:53:50.647Z 来源:《电力设备》2018年第36期作者:高小波于献云
[导读] 摘要:燃煤锅炉的超净排放改造是近期电站节能减排工作的重点,但燃煤锅炉深度调峰运行造成效率降低及污染物排放难以控制是普遍存在的问题。

(内蒙古上都发电有限责任公司内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗 027200)
摘要:燃煤锅炉的超净排放改造是近期电站节能减排工作的重点,但燃煤锅炉深度调峰运行造成效率降低及污染物排放难以控制是普遍存在的问题。

通常对锅炉进行燃烧优化试验,以解决调峰运行时低负荷稳燃问题,并达到控制污染物排放目的。

燃煤电厂大力推广“超净排放”是煤炭工业生存和发展的必经之路。

超净排放是对多种污染物进行有效协调控制的技术,改进燃煤电厂现有的脱销脱硫除尘设备,使烟气废弃物的浓度实现燃气轮机机组排放标准,当前燃煤电厂主要使用的脱硝、除尘技术,分析了深度调峰对锅炉超净排放SOx、NOx 以及粉尘排放的影响因素,对电力系统安全稳定运行进行了展望。

关键词:调峰;安全稳定;排放
风电出力具有间歇性、随机性、反调峰等特点,风电并网会加大系统负荷峰谷差,系统调峰压力越来越重。

我国火电机组容量占比过大,电源结构不合理,规模化风电并网后增加的调峰任务主要由火电机组承担,随着风电并网规模的不
断增大,社会对火电机组深度调峰的呼声越来越高。

燃煤机组深度调峰在给电网带来尽可能多的调峰容量外,对自身运行也产生一定的影响。

本文介绍了超净排放技术与常规烟气处理技术改造本质区别,对燃煤机组深度调峰对超净排放脱硝、除尘影响进行分析。

一、燃煤机组调峰方式分析
1、低负荷调峰:这是广泛应用的调峰手段,通过调节机组负荷来保证系统的调峰需求,采取定压-滑压-定压的运行方式。

机组最低负荷受到锅炉燃烧稳定性、水动力工况安全性、锅炉辅机设备参数等因素的影响,一般基于机组性能试验中的锅炉最低稳燃负荷试验来确定最低负荷。

2、启停两班制调峰:这种调峰方式的运行机制为由于白天负荷较多,晚间负荷通常较少,因此在白天正常运行,在晚间机组停运六到八个小时,等到第二天凌晨再次热态启机。

此调峰方式的优点在于机组调峰裕度很大,可达到100%,适用于调峰需求较大的情况。

如果启停操作过程较频繁,汽轮机转子会承受交变应力的作用,将会造成汽轮机转子的蠕变损耗和低周疲劳,对锅炉的转子寿命有很大危害。

3、低速旋转热备用调峰:这种调峰方式的运行机制为在电网低谷负荷时段,机组降低负荷至零后,与电网解列,并通过锅炉燃油维持 5%左右的负荷,同时汽轮机被注入低参数蒸汽,使之维持在一种温度较高的、低速运转的状态。

此种方式的优点在于操作简单,只需增减负荷,安全性较高。

二、深度调峰对燃煤的影响
1、对燃煤机组脱硝的影响
(1)NOx 超净排放技术。

我国当前新建燃煤电厂基本都配备了先进的低氮燃烧器与SCR 选择性催化还原联合脱硝技术。

NOx 超净排放技术本质上与常规燃煤机组脱硝技术是相同的,主要区别在于低氮燃烧燃烧技术上的优化以及在SCR 脱硝催化剂填装层数增加。

使用常规低氮燃烧器生成的NOx 约75%是在燃尽风区域生成的,通过改进燃烧器调整二次风与燃尽风的比例,就可以有效降低燃烧产生的NOx。

对SCR 脱硝系统的改造,通过增装催化剂层数,最终使得综合脱硝效果满足超净排放要求。

(2)深度调峰对脱硝的影响。

现在电厂配备的脱硝系统技术已经成熟,脱硝效率也较高,主要存在的问题就是低温状态下无法正常投入运行和催化剂中毒失活。

在深度调峰时,锅炉进入低负荷运行状态,对于炉膛内部NOx 生成情况,炉内温度降低,炉膛内NOx 生成量减少。

原因主要包括:(1)投入的燃料量大幅度减少,燃料含氮总量减少;(2)炉膛温度对热力型NOx 生成有直接影响,炉膛温度降低,热力型NOx 生成趋势明显下降;(3)在一定范围内燃料型NOx 也受温度影响生成量减少。

SCR 催化还原脱硝技术是利用氨作为还原剂,多数以TiO2 作为载体,在以V2O5 或者V2O5-WO3 或者V2O5-MoO3 作为催化剂情况下进行的一系列催化还原反应,为增大反应物的接触面积将反应单元制成蜂窝式、板式或波纹式类型。

火电厂低负荷脱硝研究表明:当负荷降至50-60%时,排烟温度已经低于催化剂正常持续运行温度范围320-420℃。

低至一定程度后脱硝设施会退出运行,因此造成氮氧化物超标。

长期低负荷运行,锅炉排烟温度低会造成催化剂使用寿命的大幅度缩短。

不同的催化剂适宜反应的温度不同,但是低于催化剂温度下长期运行都会造成催化剂活性降低;锅炉低负荷运行时生成SO3 的量增加,SO3 与还原剂NH3 发生反应生成(NH4)2SO4、NH4HSO4 沉积在催化剂上,催化剂孔道发生堵塞、比表面积减小,进一步降低催化剂活性。

导致SCR 法高效率的脱硝优势无法体现,催化剂的不可逆性失活也增加了燃煤电厂的经济投入。

锅炉低负荷下运行,燃烧燃料量减少,锅炉排烟量减少,烟气流速降低。

脱硝装置长期在低烟气流速下运行,其积灰的可能性增加,尤其是对于锅炉吹灰装置吹灰效果较差的机组和只装有声波吹灰装置的脱硝装置。

实践证明其积灰程度明显增加,积灰同时也会阻碍氮氧化物的催化还原反应,积灰还会造成催化剂寿命缩短、脱硝效率降低以及氨逃逸等一系列问题。

2、深度调峰对燃煤机组除尘的影响
(1)除尘超净排放技术。

目前燃煤机组超净排放除尘技术主要有低低温静电除尘技术、湿式电除尘技术、电袋负荷除尘技术、旋转电极静电除尘技术、高频电源技术等。

当要求超净排放除尘率达到99.8%-99.85%时,使用常规电除尘加高频电源或者旋转电极即可满足要求;而要进一步提高电除尘效率,达到高于99.85%的水平,常规电除尘已经不能满足要求,可选用低低温电除尘器技术或超净电袋除尘技术。

(2)深度调峰对除尘的影响。

低温静电除尘技术在国际范围内已经获得成应用,在我国华能长兴电厂、华能北京热电厂、国华三河电厂等超低排放燃煤机组均采用了这项技术。

这项技术与常规静电除尘技术相比,在原有静电除尘器前加装了低温省煤器,除尘器入口烟气温度降低至90~100℃。

除尘器上游烟气飞灰浓度较大,安装低温省煤器后烟气温度低于酸露点温度,烟气中硫酸亚硫酸蒸汽等酸性气体发生凝结聚集在省煤器管壁并粘附飞灰,造成低温省煤器的低温腐蚀。

机组进行深度调峰时烟气温度降低,烟气中飞灰比电阻降低,同时除尘器入口烟气流量减少,使得除尘器的除尘效率提高;与此同时,由于除尘器入口烟温的降低,烟气中部分SOx、HCl 蒸汽等将聚集粘结吸附于飞灰颗粒表面形成一层液膜。

研究结果表明,低温状态下,亚微米颗粒表面S 含量将明显增加,全部粒径范围内的飞灰颗粒表面Cl 含量增加。

S、Cl 成分含量增加将加强飞灰表面的导电性,有助于进一步降低飞灰比电阻。

飞灰颗粒粘度增加,有助于细微颗粒聚集为大颗粒,加强除尘器对灰颗粒的捕获。

但负荷的降低使得低温省煤器出口温度更低,酸性气体更容易凝结,对于其后的除尘器,腐蚀性物
质易粘结于除尘设备上,影响设备正常运行。

燃煤火电机组长期在低负荷下运行对超净排放影响,SCR 脱硝系统脱硝效率降低;较低的烟气流速导致飞灰在催化剂表面聚集,造成催化剂堵塞;过量空气量的增加使得烟气中SO3 含量增加,与催化剂发生反应降低催化剂活性;催化剂长期低温下易发生永久性失活。

对于静电除尘系统,低负荷状态有利于除尘系统对飞灰的捕捉;但是除尘器周围较低的烟气温度造成酸性气体的凝结,加剧低温省煤器与除尘器的腐蚀。

参考文献:
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