[发明专利]一种超临界锅炉超净排放系统的微能耗运行方法

说明书

本发明涉及一种超临界锅炉超净排放系统的微能耗运行方法，包括以下步骤：1)结合锅炉实际运行工况，分析将会产生低温腐蚀、影响设备安全的酸露点温度；2)在明确酸露点温度基础上，降低烟冷器出口温度；3)结合酸露点以及“白色烟雨”的防治过程，进行烟热器区域降温运行，并分析降温运行带来的影响。与现有技术相比，本发明具有降低机组运行能耗，提高发电企业整体效益等优点。

技术领域

本发明涉及一种超临界锅炉超净排放系统的节能技术，尤其是涉及一种超临界锅炉超净排放系统的微能耗运行方法。

背景技术

随着环保部门对于燃煤电厂的环保排放指标日益严苛，几乎全国所有的燃煤电厂都已经或者正在进行超净排放的改造。

伴随着超净排放系统的改造完成并投入正常运行，随之而来的就是机组供电煤耗的上升。据不完全统计，但凡投用超净排放系统的火电机组，平均供电煤耗上升3g/kWh以上，这就有违国家倡导的节能减排政策。同时，随着燃煤价格不断攀高，供电煤耗的上升使得企业的燃煤成本再一次增加，对企业的经济效益带来了不小的冲击。另一方面，目前完成的超净排放技术是仿照国外的全套设备及运行参数，通过一年多的实际运行经验发现，原设计中有许多关键数据也并非无懈可击，存在比较大的优化余地。结合上述三点，有必要也有条件进行超净排放系统能耗方面的研究。

现有的两台900MW超临界直流锅炉，由ALSTOM-EVT(阿尔斯通能源系统公司)制造。锅炉结构形式为：塔式、超临界压力、一次中间再热、平衡通风、单炉膛四角切圆燃烧、露天布置、固态排渣煤粉炉。在超净排放改造之前，已对锅炉烟气采取了多种处理措施。

其中原有烟气处理装置包括：

烟气除尘：每炉配备2台静电除尘器(ESP)，为三室四电场，露天布置，经过高频电源的改造后的除尘效率约99.80％，烟尘排放浓度降至15mg/Nm3以内，运行能耗下降近50％。

烟气脱硫：采用的是石灰石－石膏湿法脱硫工艺(FGD)，2008年10月和12月相继投运。并且分别于2014年3月和9月完成脱硫增效扩容改造，脱硫效率提升至97.5％以上。

烟气脱硝：2012年12月和2013年6月，两台机组分别在炉后出口垂直烟道至空气预热器之间加装选择性催化还原法(SCR)脱硝装置，大大降低了NOX(氮氧化物)的排放。

为响应国家对环境治理的更高要求，进一步减少污染物排放，分别于2015年11月和2016年6月完成了在原有烟气处理基础上的超净排放系统工程改造。改造后烟囱出口烟尘排放平均浓度/SO2排放平均浓度/NOX排放平均浓度较改造前分别下降89.3％/55.5％/57.8％，均大大优于国家的超低排放要求，已达到燃气轮机排放水平，取得显著的环保减排成效。超净排放系统设备布置及工作流程如图1所示，主要由两级烟气/水换热器和热媒水循环回路三大部分组成：

在锅炉空气预热器至静电除尘器前的烟道上布置烟气冷却器(烟冷器)，通过热媒水吸收未除尘烟气(原烟气)的热量降低烟气温度。一方面回收烟气余热用以节能；另一方面降低进入静电除尘器的烟气温度可以提高电除尘效率，达到控制Dust排放目的；在脱硫工艺出口与烟囱之间的烟道上布置烟气加热器(烟热器)，利用热媒水在烟冷器内的吸收热量对此处的已脱硫烟气(净烟气)进行加热，达到消除烟囱出口“白色烟羽”的目的；热媒水回路采用除盐水闭式循环，用以保证烟冷器和烟热器的连续工作。为了匹配机组不同工况下烟气吸热/放热量的不平衡，热媒水回路上另设置有辅助蒸汽加热器，汽源来自冷再蒸汽。

超净排放系统原设计指标：烟气冷却器进口烟温125℃，出口烟温≮90℃；烟气加热器进口温度为FGD工作温度，出口烟温要求≥80℃；在机组100％工况下达烟气到吸热/放热量的平衡。

烟气超净排放系统主要能耗：