（山西大唐国际运城发电有限责任公司山西风陵渡044602）
摘要：为保证机组运行中脱硝装置正常投入，具备机组深度调峰能力，满足环保要求。山西大唐国际运城发电有限责任公司对两台机组进行深度调峰改造。改造后确保运城电厂1、2号机组能够在机组并网前及机组负荷240WM及以上运行时脱硝装置连续投入运行。
关键词：旁路烟道；深度调峰；脱硝装置投入；烟气温度
运城发电公司对两台机组进行深度调峰改造，即在锅炉尾部烟道加装旁路烟道，将高温区烟气与低温区烟气汇合，以满足脱硝装置入口温度。改造后确保1、2号机组能够在机组并网前及机组负荷240WM及以上运行时脱硝装置连续投入运行。
1系统或设备的基本情况
1.1设备简介
运城发电公司装机容量为2×600MW机组，锅炉型号HG-2080/17.5-YM9，为哈尔滨锅炉厂有限责任公司引进美国ABB-CE燃烧工程公司技术设计制造的亚临界、一次中间再热、单炉膛、正压直吹、四角切圆、平衡通风、干排渣、Π型半露天布置、全钢构架、悬吊结构、控制循环汽包锅炉。锅炉竖井尾部烟道单烟道结构，其中上部布置有低温过热器，下部布置有省煤器。
2项目改造前期可行性研究
2.1改造方案对比
2.1.1省煤器旁路烟道
优点：
（1）系统布置简单、烟温调节灵活，不影响高负荷锅炉效率；
（2）能够有效的防止低负荷省煤器出口水温过高，省煤器运行安全。
（3）脱硝增加高温烟气旁路后，可以控制脱硝入口温度大于300℃，确保脱硝装置连续投入运行，降低氮氧化物的排放量。
缺点：
（1）需要通过调节调温挡板增加烟气阻力实现，稍微增加了烟气侧的阻力。
（2）由于旁路烟道抽烟口位置暂定在转向室烟道后墙，在锅炉低负荷运行时，将导致水平低温过热器和省煤器的烟气量有所下降，导致省煤器出口水温及低温过热器出口蒸汽温度降低约10℃-15℃。
（3）锅炉低负荷时部分高温烟气通过旁路烟道与省煤器出口烟气混合，可能导致预热器入口烟温提高，导致排烟温度提高，排烟损失增加，锅炉效率下降。
2.1.2省煤器分级
优点：
(1)从经济性角度考虑，此方案不会影响机组运行经济性。
缺点：
(1)由于省煤器分级方案需要与SCR同步建设，需考虑脱硝钢梁及基础承重等问题；我公司脱硝系统已于2013年底完成改造，改造时未考虑省煤器分级对脱硝系统钢梁及基础荷重的问题。
（2）改造后容易发生末级省煤器磨损泄漏。
2.1.3省煤器给水旁路
缺点：
(1)烟温提升幅度有限。
(2)给水管道属于高压中温管道，施工工艺要求高，投资较大，设备制造周期长。
(3)改造后对水冷壁水循环工况稳定性有不利的影响，可能导致省煤器给水汽化现象。
22改造方案选择
通过以上几个方案的对比、分析、研究，结合运城发电公司自身条件，采用省煤器旁路烟道方案提高脱硝出口烟气温度。
3项目设计方案
运城发电公司采用省煤器旁路烟道的改造方案，它可以满足机组低负荷（240MW以上）和机组并网前（过热器出口温度达到360℃）脱硝装置入口烟气温度，保证足够的烟气温度余量，确保机组在低负荷工况下脱硝装置能安全、稳定运行。
3.1布置流程
从尾部后烟道转向室处抽取高温烟气，在脱硝入口烟道进行混合，提高低负荷脱硝入口的烟气温度。旁路烟道上需要加装膨胀节、调节挡板、关闭挡板进行调节烟气流量。原锅炉省煤器出口烟道安装调节挡板。
3.2基本计算结果
3.5优缺点说明
（1）系统布置简单、烟温调节灵活，不影响高负荷锅炉效率；
（2）能够有效的防止低负荷省煤器出口水温过高，省煤器运行安全。
（3）需要通过调节调温挡板增加烟气阻力实现，稍微增加了烟气侧的阻力。
（4）由于旁路烟道抽烟口位置暂定在转向室烟道后墙，在锅炉低负荷运行时，将导致水平低温过热器和省煤器的烟气量有所下降，240MW负荷时烟气量约减少16.7%，180MW负荷时烟气量约减少23%，省煤器出口水温相应降低12℃和14℃，低温过热器出口蒸汽温度约降低10℃和15℃。
（5）锅炉低负荷时部分高温烟气通过旁路烟道与省煤器出口烟气混合，将导致预热器入口烟温提高，由此预热器排烟温度也将提高，排烟损失增加，锅炉效率下降。在240MW负荷时锅炉效率约下降0.6%，180MW负荷时约下降0.75%。
4项目改造效果及评价
4.1关键技术与创新点：
（1）安装位置的选取、烟道尺寸的确定、抽取烟气温度和体积的计算；
（2）烟气流场的模拟试验和CFD建模试验、数据计算；
（3）烟道的膨胀量量计算、补偿量计算、钢梁加固和强度计算、支吊架的选取；
（4）烟道开孔处防磨处理；
（5）烟道调节挡板调节特性试验、严密性、开关灵活性、烟气温度与调节挡板开度线性关系等；
（6）大型设备吊装技术难题；
（7）由之前只能在低负荷投入脱硝装置，实现从点火开始至机组正常运行全程投入脱硝装置，满足环保要求。
4.2与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较：
运城发电公司在旁路烟道改造技术的基础上，针对目前脱硝装置由于烟气温度的局限性，无法实现低负荷下投入脱硝装置，加上日益严格的环保要求，尤其山西省要求机组点火时就满足烟气排放环保指标。但是，目前各火电厂在并网之前根本满足不了环保要求，超标时间较长，造成了不小的经济损失。运城发电公司针对上述存在问题，别出心裁的提出了机组并网前投入脱硝装置的大胆设想，通过反复的调研、论证，通过制造单位的计算、建模、设计等，最终实现了机组并网之前投入脱硝装置，与改造之前相比，大大减少了并网之前烟气排放超标时间和处罚金额，给本厂带来了可观的经济价值和环保价值。