1000mw超超临界塔式炉锅炉运行优化调整降低nox生成.docVIP

精品论文 参考文献 1000MW超超临界塔式炉锅炉运行优化调整降低NOx生成 贾波 　　（铜山华润电力有限公司 江苏徐州 221000） 　　摘要：由于锅炉燃烧过程中生成的氮氧化物(主要为NO及NO2)严重地污染了环境，抑制NOx的生成已成为大容量锅炉的燃烧器设计及运行时必须考虑的主要问题之一。铜山华润电厂2times;1000MW自2009年投产以来，一直都高度重视机组SCR脱硝装置的运行投入。针对铜山华润电厂的锅炉特性，通过一段时间对机组运行情况的观察及锅炉运行优化调整，有效的降低SCR脱硝装置入口烟气NOx含量，控制烟囱入口NOx折算值不超过100mg/Nm3，并降低SCR脱硝装置的喷氨量，达到节能减排的标准，有效保证环保电价。 　　关键词：SCR、燃烧、脱硝、富氧燃烧 　　1 概述 　　铜山华润电厂2times;1000MW 超超临界机组锅炉由上海锅炉厂有限公司制造，型 号SG-3044/27.46-M535，为3044t/h 超超临界参数变压运行螺旋管圈直流炉，单炉膛塔式布置、一次中间再热、四角切向燃烧、摆动喷嘴调温、平衡通风的锅炉。本锅炉燃烧系统是低NOx同轴燃烧系统LNCFS，其目的是为了控制燃烧装置的NOx排放，控制NOx原理是空气分级技术。 　　通过对铜山华润电厂1000MW三期机组SCR脱硝装置喷氨量和SCR入口烟气NOx含量的分析和统计，喷氨量和入口烟气NOx含量一直偏高。机组在高负荷工况下，SCR入口烟气NOx含量一般维持在300mg/Nm3左右，喷氨量维持在520Nm3/h左右居高不下。通过一段时间对机组运行情况的观察及锅炉运行优化调整，在保证机组的安全经济运行的情况下，有效地降低SCR入口烟气NOx含量和SCR装置的喷氨量。控制SCR入口烟气NOx含量在220 mg/Nm3以下，控制喷氨量在400Nm3/h以下，有效的控制烟囱入口NOx折算值不超标，达到节能减排的标准。 　　2 SCR入口烟气NOx偏高的影响因素 　　锅炉燃烧过程中生成的NOx一般可分为两大类：燃料中的氮生成燃料型NOx和空气中的氮在高温下与氧反应生成的NOx（热力型NOx和快速型NOx）。燃料型NOx主要取决于燃料中氮的含量、过量空气系数和燃料在炉膛中的停留时间。热力型NOx的生产速度则受炉内温度的影响很大，它的生成量取决于炉内温度、氧浓度和反应时间这三个因素。一般快速型NOx与燃料型和热力型生成量相比，它的生成量较小，在分析计算中一般可以不计。下面对SCR入口烟气NOx偏高的影响因素进行分析： 　　 　　图1：F磨煤机启停过程中对于SCR入口烟气NOx含量的变化趋势 　　2.1磨组运行方式的改变 　　磨组的启停规定中，B、C、D、E磨煤机为燃烧运行的主力磨组。在机组负荷升降过程中，启停上层F磨煤机来满足燃烧要求，下层A磨煤机作为备用磨组。下面通过分析F磨煤机启停过程中对于SCR入口烟气NOx含量的变化趋势（如图1），在停运F磨煤机时，SCR入口烟气NOx含量由原来的257mg/Nm3降低至211mg/Nm3。通过曲线分析可以看出磨组运行方式的改变大幅提高SCR入口烟气NOx含量。 　　2.2二次风配风方式的改变 　　磨组运行方式在A磨备用的情况下，A磨上、下二次风开度维持在60%以上，B磨上、下二次风开度保持全开100%。A磨在运行过程中，A磨上、下二次风开度保持全开，B磨上、下二次风开度维持在60%以上。二次风配风方式保证了下层A、B磨煤机在燃烧过程中提高了充足的氧量，富氧燃烧，可以大幅降低炉渣含碳量，在低负荷情况下稳定底层磨组燃烧。 　　开大A、B磨的燃烧器上、下二次风的开度导致燃烧器区域富氧燃烧，火焰温度也普遍升高。根据热力型Nox、燃料型NOx和快速型NO与火焰温度的定性关系（图2）来看，火焰温度的提高导致NOx生成量也随之增大，SCR入口烟气NOx含量也随之提高。 　　 　　2.3燃烧器喷嘴摆角上摆 　　为了更好的提高机组的主、再热汽温，降低炉渣含碳量，将A、B、C燃烧器和D、E、F层燃烧器的喷嘴摆角均上摆至85%。燃烧器摆角上摆，大幅提高了燃烧器燃烧火焰中心。火焰中心的提高缩短了主燃烧区与燃尽风SOFA风之间的NOx还原区的距离，燃烧在还原区停留时间过短，将抑制一部分NO还原成N2，从而燃料型NOx的生成量提高。火焰中心的提高，也提高了炉膛中心温度，热力型NOx和燃料型NOx都将提高，特别是热力型NOx随着温度的提高生成量迅速增加。 　　2.4过量空气系数偏高 　　锅炉总风量通过锅炉负荷对应曲线与总煤量对应曲线取大值（如表一、表二），再通过氧量调节对总风量进行修正，控制省煤器出口氧量不得低于3%。上面提到热力型NOx和燃料型NOx都与过量空气系数和氧浓度成正比，特别是热力型NOx生产速率与氧浓度的平方