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630MW超临界机组全负荷超净运行技术

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成果主要完成人

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项目概况

随着我国经济的飞速发展,环境问题日益凸显,国家环保要求日益严格。《火电厂大气污染物排放标准》规定火电厂在任何运行负荷时,都必须达标排放。国电民权发电有限公司二氧化硫、粉尘均能实现全负荷超净排放要求,但SCR脱硝系统受设计限制,在机组启动或低负荷时,无法保证脱硝正常运行,不能满足环保要求。所谓全负荷脱硝运行技术,通常是指当机组在包括并网前、停机过程、深度调峰等各负荷时段运行时,采用相应的技术手段以提高SCR装置入口烟温,以避免烟温降至催化剂允许投入的最低温度,导致SCR脱硝装置被迫停止喷氨,造成脱硝装置停运。

国电民权发电有限公司2×630MW机组SCR脱硝装置采用选择性催化还原烟气脱硝技术(简称SCR)SCR烟气脱硝系统采用高温高灰段布置方式,即SCR反应器布置在锅炉省煤器和空气预热器之间,不设置SCR反应器烟气旁路,脱硝装置满足处理100% BMCR烟气量。催化剂采用蜂窝式,层数按“2+1”布置,由江苏龙源催化剂公司提供。SCR烟气脱硝装置原理:氨气被喷入高温烟气脱硝装置中,在催化剂的作用下将烟气中NOx 分解成为N2和H2O。反应公式如下:

4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O或者NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O

SCR催化剂的工作温度是有一定范围的,温度过高(>420℃)时催化剂会加速老化;当温度在300℃左右时,在同一催化剂的作用下,另一副反应也会发生。

2SO2+O22SO3及NH3+H2O+SO3NH4HSO4

液相的NH4HSO4有很强的腐蚀性和粘性,会附着在催化剂和锅炉尾部的受热面上,并吸附烟气中大量粉尘造成堵塞和腐蚀。导致一次风机引风机出力偏高,甚至机组无法满负荷运行,严重情况下被迫停机。因此,只有在催化剂环境的烟气温度在315-420℃之间时方允许喷射氨气进行脱硝。

民权公司在2015年6月份开始着手研究全负荷超净运行,至2016年1月份得到集团公司项目批准后,立即成立民权公司“630MW超临界机组全负荷超净运行”技术攻关小组,通过技术研究、调研分析、确立方案、制定措施、实施检查等各方面努力,突破技术瓶颈,2016年6月2号机组改造后第一次并网前投入脱销,并配套超净停机、深度调峰,实现了全负荷超净运行。此后一年多的实践检验证明了此项技术创新可操作性强,有明显的效能,取得了显著的经济效益、社会效益和生态效益。可以借鉴或推广到同行业、企业解决同类或类似相关问题。