烟气旁路实现百万等级超超临界锅炉宽负荷脱硝的应用

北极星环保网讯:根据国家最新的环保要求，在投运锅炉面临着更宽负荷下的脱硝设备投运的需求。以国投天津北疆电厂为案例，介绍了烟气旁路作为一种实现更宽负荷下脱硝设备投运解决方案的应用及实际效果，为今后在役电厂实施宽负荷脱硝改造提供了可供选择的方案和参考依据。

关键词：

烟气旁路;宽负荷脱硝;省煤器出口烟温

国投天津北疆电厂一期选用的是上海锅炉厂有限公司设计、制造的1000MW超超临界锅炉，2台锅炉分别于2009年9月24日及2009年11月30日投入商业运行。2台机组投运后无论是锅炉效率、污染物的排放等都达到或超过设计值，锅炉运行情况良好。

2014年《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)、《环境空气质量标准》(GB3095—2012)等一系列环保标准与文件的陆续实施，我国火电厂相关主要大气污染物排放指标进一步大幅收紧，尤其是加强了对机组低负荷工况下环保指标的监测。

随着目前的机组运行小时数的下降，锅炉运行在低负荷工况的情况较多，国投天津北疆电厂2013年～2015年运行情况统计见表1，从表中数据可以看出机组运行在低负荷时的时间约占总运行时间的40%～50%。

表1:2013-2015年运行小时数及运行负荷统计

由于原锅炉设计时并未要求宽负荷脱硝，因此锅炉设计时对省煤器出口烟温的设计重点考虑满足燃烧所需风温的基础上尽量降低，以达到更低排烟温度、更高锅炉效率的目的。原设计省煤器出口烟温如表2所示。

按脱硝催化剂反应温度大于305℃的要求，则机组负荷在60%以下时脱硝装置无法投入运行。

表2锅炉设计省煤器出口烟温工况省煤器出口烟温

在实际运行中，负荷低于600MW时烟气温度已经逐渐低于305℃，装置温度保护动作使得脱硝装置自动退出运行。如何能有效解决低负荷下脱硝入口温度较低的问题，是目前国投天津北疆电厂为了适应新的环保条件下遇到的新难题。

1方案比选

国投天津北疆电厂一期项目目前各负荷下锅炉省煤器出口烟温(脱硝系统入口烟温)如表3

表3锅炉实际运行参数机组负荷/MW省煤器出口烟气温度

机组负荷低于600MW时烟气温度为300℃，无法满足脱硝装置投运要求。基于国投天津北疆电厂实际运行时间及负荷特点，需要通过改造方案的实施解决450MW以上负荷脱硝系统入口烟气温度≥305℃要求，同时考虑冬季工况的运行特点。

2014年新的环保要求机组在运行期间要实现脱硝装置100%投入运行，不再考虑低负荷阶段脱硝装置催化剂入口烟温低需要退出的问题，退出就会受到环保部门的严格考核。

延伸阅读：

火力发电厂宽负荷脱硝技术探讨

1000MW机组脱硝宽负荷运行的要点及问题分析

宽负荷脱硝烟气旁路的选择与应用

上海漕泾燃煤电厂1000MW机组宽负荷脱硝研究与应用案例