國家和地方政府部門對燃煤機組氮氧化物排放的要求愈來愈高，火電廠在任何運行負荷時，都必須達標排放。各地方環(huán)保部門也以各種方式要求提高脫硝的投運率。氮氧化物的超標將引起排污費的增加、環(huán)保電價的沒收，直接影響電廠的收入。因此進行研究和試驗，探索機組低負荷及啟動階段提高脫硝投運率和NOx達標排放率勢在必行。

通過優(yōu)化運行方式調(diào)整及安全前提下降低噴氨溫度，達到提高脫硝投運率的目的，最終實現(xiàn)300MW及以上機組在并網(wǎng)前投入噴氨，300MW以下機組并網(wǎng)后3小時內(nèi)投入噴氨。

優(yōu)化調(diào)整最低連續(xù)噴氨溫度

當前大規(guī)模工業(yè)化應用的脫硝催化劑活性最佳反應溫度段位于320-420℃，當SCR入口煙氣溫度低于該溫度范圍，煙氣中的三氧化硫、水蒸汽與氨氣發(fā)生反應，在催化劑位置形成的硫酸氫銨吸附飛灰會堵塞催化劑通道和微孔，降低催化劑的活性和脫硝效率，同時會對下游設備比如空預器、除塵器、風機等產(chǎn)生堵塞、積鹽等現(xiàn)象。經(jīng)多家單位試驗及科研研究，根據(jù)煙氣中的三氧化硫、水蒸氣、噴氨流量含量進行動態(tài)調(diào)整最低連續(xù)噴氨溫度是可行的，具體要求如下：

1、動態(tài)調(diào)整最低噴氨溫度。通過脫硝SCR入口SO3含量(若沒有測量SO3，可用SO2代替)、脫硝效率等變量進行動態(tài)設定最低連續(xù)噴氨溫度，同時根據(jù)催化劑廠家提供的技術資料和最低允許噴氨曲線，逐步降低最低噴氨溫度，并對試驗情況及下游設備做好全面分析，確保安全穩(wěn)定運行。

2、做好噴氨均勻性試驗。通過SCR入口流場模擬和噴氨均勻性測試，調(diào)整渦流混合器或格柵式噴氨的均勻性。同時對溫度測點的布置、NOx測點布置的采樣代表性進行優(yōu)化，對氨逃逸率監(jiān)測儀表進行選型優(yōu)化，提高主要數(shù)據(jù)監(jiān)測的準確性。定期對SCR進行性能檢測和停機期間催化劑取樣活性檢測，有利于SCR入口最低噴氨溫度的合理控制和驗證。

3、做好燃燒調(diào)整及燃用低硫煤。通過鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整來提高低氮燃燒器降氮效果，減少NOX的產(chǎn)生量，從而減少噴氨量;在機組低負荷及啟停階段盡量考慮燃用低硫含量的煤等，減少SO3的產(chǎn)成量，從而減少與NH3的反應量，降低最低噴氨溫度限制，減少催化劑及空預器的堵塞幾率。

4、停機過程慎重降低噴氨溫度。催化劑的微孔極易引起毛細冷凝現(xiàn)象，機組啟動后煙溫逐步進入催化劑合適的反應溫度，部分冷凝的氨與氨鹽會逐步隨溫度提高而反應消失，但機組停機后催化劑溫度降低使積存在微孔的冷凝物固化最終導致催化劑活性逐步降低，因此要求機組停運過程中慎重降低最低連續(xù)噴氨溫度。

提高SCR入口煙氣溫度

根據(jù)機組運行中的相關數(shù)據(jù)進行分析，運行中影響脫硝系統(tǒng)投運條件中的煙溫的主要因素為機組負荷、鍋爐總風量、低再進口汽溫、省煤器給水溫度、尾部煙道調(diào)溫擋板的開度、主再熱汽溫等，各單位可以根據(jù)自身機組特性，對以上影響煙溫的各個因素進行分析研究，提出運行優(yōu)化措施，以下為部分措施建議，不限于此：

1、提高給水溫度。提高鍋爐給水溫度，可以減少省煤器換熱溫差，從而減少省煤器的對流換熱量，使省煤器的出口煙溫提高，通過提高除氧器水溫、盡早投運高加、優(yōu)化加熱器端差等多手段并舉，提高鍋爐省煤器進口給水溫度，從而提高省煤器出口煙溫。

2、優(yōu)化燃燒調(diào)整。機組在低負荷段運行時，優(yōu)化組合運行磨組，適當安排上層磨組運行，同時增加上層磨組的出力，抬高火焰中心的位置，從而達到SCR入口煙氣溫度的目的。采用配風調(diào)整的方式，適當增加一次風量，二次配風可采取適當開大燃盡風，其他采用倒寶塔配風，減少NOx生成量，同時提高火焰中心，提高尾部煙氣溫度;在進行二次風配風調(diào)整時，必須注意保證備用燃燒器的冷卻通風要求。

3、優(yōu)化鍋爐吹灰。在機組正常運行中通過適當減少尾部煙道的吹灰頻度，爐膛短吹、尾部煙道的長吹應根據(jù)鍋爐的汽壁溫情況及爐膛觀火的實際情況進行合理的選擇，控制合理的省煤器出口煙溫。

4、優(yōu)化尾部煙道調(diào)溫擋板運行方式。對于有尾部煙道調(diào)溫擋板的鍋爐，可通過開大再熱器側(cè)的煙氣擋板開度，提高再熱器側(cè)高溫煙氣份額、減少省煤器側(cè)低溫煙氣份額的方法，提高SCR入口煙氣溫度。

5、優(yōu)化機組啟動方式。在機組啟動階段，通過提高高旁閥后溫度從而提高低再進口汽溫;通過開大再熱器側(cè)煙氣旁路擋板(若有)，提高再熱器側(cè)煙氣通流量;提高給水溫度等手段提高省煤器出口煙氣溫度，使SCR區(qū)域盡快達到噴氨允許溫度。

6、優(yōu)化機組停運方式。在機組停運階段，負荷保持在較高工況進行滑參數(shù)，以滿足脫硝投運條件;機組滑參數(shù)過程中，在主、再熱蒸汽溫度可控，且能達到滑參數(shù)停機的目標前提下，應盡力利用旁路保持鍋爐在相對高負荷運行，推遲脫硝系統(tǒng)的撤出;滑停期間，合理控制各倉位燒空時間，減少機組在低負荷運行時間。

選用適當?shù)姆桨高M行技術改造

當前適用于提高脫硝投運率的技術改造主要有，設置省煤器煙氣旁路、設置省煤器給水旁路、省煤器增加中間集箱進行分級、分級布置省煤器和提高鍋爐給水溫度等改造技術方案，下面對各種方式進行簡要介紹，適當做優(yōu)缺點分析，各單位可以根據(jù)自身機組特性及需要做適當選擇，不做強制要求。

1、設置省煤器煙氣旁路

從鍋爐省煤器前或低溫過熱器(低溫再熱器)前引出高溫煙氣，通過旁路煙道、調(diào)節(jié)擋板與進入SCR反應器的煙氣混合來調(diào)節(jié)SCR入口煙溫，高負荷時關閉擋板門，低負荷時調(diào)節(jié)擋板門開度，以達到機組低負荷運行時脫硝設施投運的溫度條件。

優(yōu)缺點：該方案投資成本低，煙氣溫度調(diào)節(jié)方便，調(diào)節(jié)范圍較寬泛。調(diào)節(jié)擋板長期處于高溫區(qū)，其嚴密性、靈活性對能否達到調(diào)節(jié)目的非常重要。若調(diào)節(jié)擋板變形造成關閉不嚴，則將使高溫煙氣被大量無謂旁路，影響鍋爐效率;若調(diào)節(jié)擋板發(fā)生卡澀，則其會失去調(diào)節(jié)的作用。此外，由于旁路的煙氣量較大，煙氣混合時的氣流擾動還會造成混合后溫度分布的不均勻，需要通過數(shù)值模擬尋找最佳高溫煙氣接入點和接入方式。

3、設置省煤器給水旁路

省煤器給水旁路的方法是從省煤器進口集箱以前直接將部分給水短路，給水旁路在低負荷時通過調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)旁路給水流量，使省煤器進口水量減少來降低省煤器的吸熱，從而提高省煤器的出口煙溫。

優(yōu)缺點：該方案改造設備少，投資費用也低。但由于水側(cè)換熱系數(shù)要比煙氣側(cè)的換熱系數(shù)高出近2個數(shù)量級，給水流量變化雖然影響水側(cè)換熱系數(shù)，但對省煤器總的傳熱系數(shù)影響很小，省煤器的吸熱量減少有限，該方案對煙氣溫度的調(diào)節(jié)范圍有限。同時本方案同樣會導致低負荷排煙溫度的上升，影響鍋爐效率。

4、省煤器增加中間集箱進行分級

原省煤器受熱面面積不變，把省煤器分成高溫段和低溫段，在兩級省煤器中間增加一個中間集箱和一套流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)用于旁路進入低溫段省煤器的水量。在低負荷時，通過逐步減小省煤器低溫段流量，使低溫段省煤器吸熱量降低，從而提高省煤器的出口的煙溫。

優(yōu)缺點：該方案的中間集箱位置為整個改造的關鍵點，其決定了在低負荷時，進入下級省煤器的煙氣溫度范圍，需使得該溫度略低于省煤器內(nèi)的飽和水溫度，以保持下級省煤器安全性，即使極端情況時，下段省煤器內(nèi)有汽化現(xiàn)象，考慮低負荷下該段省煤器煙氣溫度較低，受熱面管材也是安全可靠的。本方案同樣會在低負荷時導致排煙溫度的上升，影響鍋爐效率。

5、省煤器分級布置

將部分省煤器面積轉(zhuǎn)移布置到SCR反應器之后的煙道中，從而使反應器進口煙溫得到提高，這種布置基本上不改變水汽系統(tǒng)和煙風系統(tǒng)的流程，不影響鍋爐的運行操作和效率。對于鍋爐排煙溫度偏高的鍋爐，還可考慮適當?shù)卦黾覵CR反應器后的省煤器面積，以降低排煙溫度，提高鍋爐效率。

優(yōu)缺點：該方案優(yōu)點在于不影響鍋爐整體效率的前提下提高了SCR入口煙氣溫度。缺點是改造工作量較大，投資費用也高。同時，本方案使機組在全負荷范圍內(nèi)提高了反應器進口煙溫，必須考慮在高負荷時進口煙溫是否存在過高的問題。此外，實施脫硝改造工程時應考慮SCR反應器下部有無安裝省煤器空間及鋼結構荷載不足的問題。