摘要：通过对公司二期机组锅炉脱硝系统设备运行状况的梳理，结合目前脱硝工艺技术优缺点的对比分析，依据国家最新超低排放环保指标的要求，有针对性的提出了超低排放降低NOx浓度的可行性建议。
【关键词】：超临界锅炉 旋流燃烧器 低氮燃烧 分级配风 脱硝 SCR SNCR 超低排放
1概述
华润电力登封有限公司2×600MW机组#3、#4锅炉为司HG-1970/25.4-PM18型超临界变压运行直流煤粉炉、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天岛式布置、前后墙对冲燃烧、固态排渣、全钢炉架、π型布置，同期配套安装有SCR脱硝系统，SCR脱硝装置为某公司总包设计、供货，两台机组分别于2011年11月和2012年9月建成投运。
锅炉燃烧方式为前后墙对冲燃烧，前、后墙各布置4层低NOx旋流燃烧器，自下而上分别为A、B、C、D层，每层各有8只LNASB燃烧器，共32只。在距上层煤粉燃烧器的上方，前、后墙各布置2层OFA风口，每层4只，共16只。锅炉点火采用两级点火方式，油枪采用少油点火、燃油助燃相结合的点火系统。
制粉系统采用双进双出磨煤机直吹式制粉系统，每台炉配4台BBD4360型双进双出钢球磨煤机，BMCR工况设计煤种下4台磨煤机全部投入运行无备用。每台磨煤机向同一层的8只燃烧器提供煤粉，设计煤种为贫煤，煤粉细度R90=14.0%。
2改造前脱硝系统简介
华润登封发电有限责任公司#3、#4机组是2010年4月份开工建设，二期工程环评要求采用低氮燃烧技术，预留脱硝位置。项目团队考虑到未来环保要求的不断推高，超前布局，在采用低氮燃烧技术前提下，同步设计建设SCR脱硝装置。
SCR脱硝系统采用引进日本三菱公司的选择型催化还原技术，脱硝装置按“2+1”（两层运行，一层备用）设计。脱硝装置原设计SCR入口NOX≤550mg/Nm3，NOX脱除率≮80%，氨的逃逸率≯3ppm，SO2/SO3转化率≤1%（干基，6%O2），排放NOX≤110mg/Nm3。
#3、#4机组投产初期，锅炉省煤器出口NOx排放浓度一直较高，一般在800~900mg/Nm3（折算到O2=6%），后经原锅炉供应商（哈锅）对燃烧系统进行改造优化，锅炉省煤器出口NOx排放浓度在550mg/Nm3以下，SCR脱硝系统出口NOX＜100mg/Nm3，达到了锅炉的性能保证值。
依据2011年7月29日发布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011版），自2014年7月1日起，现有锅炉NOx排放限值为100mg/Nm3（折算到标态，6%含氧量）。2011年11月和2012年9月#3、#4机组投入商业运营，各项环保排放指标明显优于周边电厂，提前实现国家环保排放标准要求，使机组具备先发竞争优势，同时享受年利用小时数增加100小时的政策奖励，以实际行动践行了华润集团对社会的庄严承诺，实现了“超越利润之上的追求”。
3改造背景
为贯彻中央财经领导小组第六次会议和国家能源委员会第一次会议精神，落实《国务院办公厅关于印发能源发展战略行动计划（2014—2020年）的通知》（国办发〔2014〕31号）要求，国家发改委、环境保护部、国家能源局联合制定了《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）》（发改能源[2014]2093号）文件,文件中明确提出新建火电机组应执行燃气机组大气污染物排放标准，现有机组需进行改造以达到燃气机组排放标准。根据该文件要求，各地方政府也出台了相应的鼓励政策，鼓励电厂进行超低排放技改以满足2093号文件要求的排放限值。
河南省在2014年12月发布了《河南省2014-2020年煤电节能减排升级与改造行动计划》，文件提出单机60万千瓦级及以上机组大气污染物排放浓度要全部达到燃气发电机组排放限值。
河南省发展和改革委员会在2015年6月10日发布了《河南省发展和改革委员会关于烟气超低排放燃煤机组基础电量奖励政策的通知》（豫发改能源[2015]597号）文件，提出：对于在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于5、35、50毫克/立方米且经验收合格的增加年度基础电量发电利用小时200小时/年。
因此对现有脱硝系统进行提效技改以达到氮氧化物排放浓度不高于50mg/Nm3是非常有必要的。另一方面，超低排放改造工程的建设有利于提高企业社会形象，在认真履行社会责任方面起到一定的模范作用，具有显著的社会效益。
4改造工艺选择
4.1控制火电厂NOx排放的主要技术
4.1.1低氮燃烧技术
主要形式有：低过量空气燃烧法，空气分级燃烧法，低Nox燃烧器，再燃烧等，其中低Nox燃烧器是应用最多的。
采用低氮燃烧器降低氮氧化物排放，燃烧器通过分级配风抑制氮氧化物的产生。
目前生产低氮燃烧器的厂商主要有：国外，阿尔斯通、三井-巴布科克；国内，哈尔滨锅炉厂、上海锅炉厂、北京巴威、烟台龙源、北京国电龙高科等。