获奖项目名称：

复杂条件下燃煤机组NO_X治理衍生的H₂S/ABS腐蚀协控关键技术与应用

第一完成单位：

西安热工研究院有限公司

项目联系人：

王建阳

联系人电话：

15250452879

联系人邮箱：

wangjianyang@tpri.com.cn

项目简介：

  新型电力结构和环保新政要求，煤电机组灵活调峰且全负荷脱硝控制NOx超低/超超低排放，但衍生了水冷壁高温腐蚀、空预器硫酸氢铵（ABS）腐蚀污堵等行业难题。针对负荷与煤质的复杂多变条件，项目组在湖北省科技支撑计划、河北省自然科学基金、华能集团和国家电投集团科技计划等15项课题的滚动支持下，经过长期研究攻关和实践应用，将锅炉燃烧和SCR脱硝作为整体，构建了复杂条件下燃煤机组NO_X-H₂S-ABS全过程协控多技术耦合体系，协同解决稳态负荷与变负荷过程的高温腐蚀和ABS腐蚀污堵问题，形成如下原创成果：
  （1）揭示了锅炉煤粉燃烧过程中风粉条件对NO_X和CO/H₂S生成与协控影响规律，提出了机组稳态负荷、多煤种下的NOx平衡经济浓度和高温腐蚀控制方法。研发了多效耦合低氮燃烧器和大风箱二次风靶向聚拢与均压分配技术及装置，开发了锅炉燃烧优化控制系统，有序组织炉内截面及燃烧沿程配风，在多变工况下实现全炉膛风粉均衡燃烧，动态寻优NO_X生成经济浓度的同时，有效遏制传统深度空气分级燃烧造成的主燃烧器及NO_X还原区域的水冷壁高温腐蚀。
  （2）揭示了SCR脱硝过程中SO₃/ABS生成及迁移规律，提出了机组稳态负荷下的脱硝氨逃逸和烟气中SO₃的源头控制方法。研发了全烟道大截面烟气多场均混高效脱硝、碱基粉体喷射协同脱除SO₃技术与装置，有效降低高硫、高NO_X燃煤条件下的脱硝进口烟气SO₃浓度、SO₂/SO₃转化率和出口局部NH₃逃逸浓度，减少ABS生成和腐蚀堵塞，并拓展高硫煤机组的SCR投运负荷下限。

  （3）揭示了送风、喷氨延时调节对炉内NO_X/O₂/H₂S及脱硝出口NO_X的波动影响规律，提出了机组变负荷下的非稳态炉内腐蚀、炉后ABS污堵协控方法。研发了煤风氨总量动态联控系统和首创了SCR脱硝催化剂全负荷宽温域自调控系统，有效解决了灵活调峰期间过氧燃烧造成的过高NO_X生成浓度、欠氧燃烧造成的过高H₂S腐蚀、过量喷氨造成的脱硝ABS腐蚀以及低负荷造成的催化剂ABS失活等问题。
  项目授权专利33件，其中发明29件，出版专著2部，发表论文43篇，制定标准6项，登记软件著作权7件。项目成果引领我国NO_X污染治理由单一末端向NO_X-高温腐蚀-ABS腐蚀污堵全过程协同控制发展，在五大、六小等发电集团120余台燃煤机组上得到成功应用，有效推动了燃煤机组安全经济运行水平的进一步提升，环境、经济和社会效益显著。中国电机工程学会鉴定结论为：“项目成果整体处于国际领先水平”。