华电奉节发电厂 孙克学 西安热工研究院有限公司 尚 桐 舒 凯

W火焰锅炉凭借烟温高、火焰行程长的特点，特别适用于低挥发分劣质煤种，但同时炉膛出口NOx 浓度往往高达1000mg/m3。虽然《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2020年）》中容许“W”其暂按100mg/m3的指标实行，但为争取环保电价许多“W”火焰锅炉亦按超低标准积极进行改造。该炉型常规改造工艺路线存在较大经济性和技术性弊端，为此本文提出一种适应于“W”火焰锅炉超低改造的方案，并在某600MW 机组上改造成功。

常规改造路线是低氮燃烧、SNCR 和SCR 技术联用[1]，先采用低氮燃烧技术将NOx 先控制在800mg/m3左右；再凭借SNCR 系统将NOx 进一步降低500mg/m3左右；最后依靠SCR 系统实现超低排放。该方案存在以下弊端：SNCR 系统的初投资和年运行成本高昂。需新增尿素存储车间、尿素溶液制备系统，初投资2000万元左右，年运行费用2600万元/年左右；SNCR 喷枪设计不合理会造成尿素溶液沾污管壁，造成后续换热器腐蚀磨穿，过喷的还原剂导致空预器堵塞，电袋除尘器糊袋等问题；出口NOx 浓度波动幅值过大，自动喷氨系统无法投运[2]。

1 SCR 系统正常运行的重要影响因素

1.1 脱硝催化剂

脱硝催化剂的性能和用量直接决定SCR 系统的脱硝效果。根据Vcata≈S×ln[(1-η)×NH3i]/NH3o，脱除效率、SO3/SO2转化率与催化剂用量呈指数关系，当效率过高时，一方面催化剂量很大、投资过大，另一方面会生成大量的SO3，加剧空预器堵塞（图1）。式中，Vcata为催化剂量、m3；S 为与催化剂活性、烟气流量有关的系数；η 为SCR 脱硝系统的脱硝效率、%；NH3i为反应器入口NH3体积浓度、μL/L；……