隨著我國人民生活水平的提高，消除環(huán)境的污染、保護(hù)環(huán)境已成為人類共同的呼聲。氮氧化物(NOx)造成的大氣污染越來越引起人們的重視。因此，電廠脫硝技術(shù)顯得尤為重要。

1、概述

目前，燃煤鍋爐控制NOx排放的主要實(shí)用措施分為兩大類：低氮燃燒技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)。低氮燃燒技術(shù)主要是鍋爐采用低NOx燃燒器等方法降低NOx排放;煙氣脫硝技術(shù)主要包括選擇性催化還原法(SCR)和選擇性非催化還原法(SNCR)，對(duì)煙氣中已生成的NOx進(jìn)行處理。在鍋爐運(yùn)行中氮氧化物(NOx)的生成也和運(yùn)行調(diào)整有很大的關(guān)系，本文主要討論從運(yùn)行調(diào)整方面降低氮氧化物(NOx)生成的技術(shù)措施。

2、NOx排放標(biāo)準(zhǔn)

2012年1月1日起實(shí)施的《火電廠大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定自2014年7月1起，現(xiàn)有火力發(fā)電鍋爐及燃?xì)廨啓C(jī)機(jī)組氮氧化物(以NO2計(jì))排放限值為100mg/m3。

3、NOx的生成機(jī)理

煤粉鍋爐在運(yùn)行中生成的NOx有三部分，即燃料型NOx、熱力型NOx和快速型NOx。

燃料型NOx約占NOx總量的50%～75%左右，它是燃料中的氮與空氣中的氧在燃燒的初始階段(著火區(qū))發(fā)生反應(yīng)而生成的。對(duì)于同一種燃料，它的生成量與過量空氣系數(shù)和煤粉在著火區(qū)停留的時(shí)間成正比。

熱力型NOx約占NOx總量的20%左右，它是空氣中的氮在高溫下與氧反應(yīng)生成的，它的生成量與爐內(nèi)溫度、氧濃度和反應(yīng)時(shí)間成正比，且爐內(nèi)溫度對(duì)其生成有較大影響。

快速型NOx約占NOx總量的5%左右，它也是空氣中的氮在高溫下與氧反應(yīng)生成的，它的生成量與爐內(nèi)壓力的0.5次方成正比，而與爐內(nèi)溫度的關(guān)系不大。

4、降低NOx生成的調(diào)整手段

我公司#1、2機(jī)組鍋爐為亞臨界壓力、四角切圓燃燒，自然循環(huán)汽包爐，單爐膛，一次中間再熱，平衡通風(fēng)，固態(tài)排渣，全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)，“∏”型半露天島式布置。鍋爐以B-ECR工況為設(shè)計(jì)參數(shù)，機(jī)組電負(fù)荷為300MW時(shí)，鍋爐額定蒸發(fā)量為900t/h。在機(jī)組電負(fù)荷為330MW的情況下，鍋爐最大連續(xù)蒸發(fā)量為1025t/h，鍋爐型號(hào)：DG1025/18.2—II12。鍋爐配有四套鋼球磨、中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)，五層20臺(tái)給粉機(jī)。2013年3月我公司#2爐進(jìn)行了脫硝改造：采用新型水平濃淡煤粉燃燒器+燃盡風(fēng)技術(shù)對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行了爐內(nèi)低氮燃燒改造，如圖

針對(duì)改造后鍋爐的特性，通過長(zhǎng)時(shí)間的觀察、試驗(yàn)、總結(jié)，得出一些行之有效的調(diào)整方法，希望對(duì)降低NOx的運(yùn)行調(diào)整有些幫助。

4.1減小送風(fēng)量

減少鍋爐送風(fēng)量的目的在于降低過量空氣系數(shù)和燃燒區(qū)的氧濃度，以控制燃料NOx和熱力NOx的生成量;使燃燒過程盡可能在接近理論空氣量的條件下進(jìn)行，隨著煙氣中過量氧的減少，可以抑制NOx的生成。這是一種最簡(jiǎn)單的降低NOx排放的方法,在實(shí)際的運(yùn)行調(diào)整中效果非常明顯，一般可降低NOx排放15-20%。但如爐內(nèi)氧濃度過低(3%以下)，會(huì)造成濃度急劇增加，增加化學(xué)不完全燃燒熱損失，引起飛灰含碳量增加，燃燒效率下降，對(duì)燃燒的穩(wěn)定性有很大的威脅。因此在鍋爐運(yùn)行時(shí)，應(yīng)選取最合理的過量空氣系數(shù)，綜合考慮負(fù)荷、汽溫、汽壓，通過對(duì)燃燒的觀察、對(duì)飛灰含碳量的監(jiān)視，確定最佳的風(fēng)量大小。

4.2降低二次風(fēng)箱與爐膛差壓

降低二次風(fēng)箱與爐膛差壓，即降低了輔助二次風(fēng)速，使二次風(fēng)混入一次風(fēng)的時(shí)間滯后，從而使燃燒過程推后，降低了火焰溫度(爐內(nèi)溫度)，同時(shí)縮短了煤粉在著火區(qū)停留的時(shí)間，這也就達(dá)到了抑制熱力NOx和燃料NOx生成的效果。

4.3調(diào)整二次風(fēng)擋板

在燃燒穩(wěn)定情況下，將OFAC、OFAB層燃盡風(fēng)適當(dāng)開大，OFA、OFAA層配合開關(guān)，以降爐膛出口煙氣溫度，降低NOX產(chǎn)生。適當(dāng)關(guān)小燃燒區(qū)輔助風(fēng)、周界風(fēng)開度。關(guān)小靠近燃燒區(qū)的輔助二次風(fēng)擋板是為了減少燃燒區(qū)的氧濃度，適當(dāng)縮短燃燒區(qū)的反應(yīng)時(shí)間，將部分反應(yīng)推遲到燃盡區(qū)，從而達(dá)到抑制熱力NOx生成的目的。但過量空氣系數(shù)的減小、爐內(nèi)溫度的降低和煤粉在燃燒區(qū)域停留時(shí)間的縮短都將造成鍋爐機(jī)械不完全燃燒熱損失的增加。因此，采取開大頂層消旋二次風(fēng)擋板的方法來增加煤粉在燃盡區(qū)的停留時(shí)間，以減少鍋爐機(jī)械不完全燃燒熱損失。

4.4調(diào)整給粉結(jié)構(gòu)

在保證燃燒穩(wěn)定、汽溫合格的情況下，盡量減少上層給粉，條件允許時(shí)可以停運(yùn)上層給粉機(jī)，從實(shí)際調(diào)整情況看停止1～2只給粉機(jī)NOX值降低10～30mg以上。

4.5制粉系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)整

盡量運(yùn)行B/C制粉系統(tǒng)，并將再循環(huán)擋板開至50%左右。B/C制粉系統(tǒng)三次風(fēng)相較靠下，利于燃燒的穩(wěn)定，并且可以減少NOx的生成;開再循環(huán)擋板可以減少三次風(fēng)的帶粉量。在粉倉粉位可以保證的情況下盡量少轉(zhuǎn)制粉系統(tǒng)。從實(shí)際運(yùn)行情況來看對(duì)于降低NOx的生成有明顯效果。

結(jié)束語：

目前，環(huán)境問題越來越引起人們的重視，我們周圍的環(huán)境越來越差，綜合治理環(huán)境已到了刻不容緩的地步。國家也明確規(guī)定電廠必須脫硝。除了鍋爐進(jìn)行脫硝改造，作為一名電廠運(yùn)行人員必須具備一些行之有效的調(diào)整手段，希望以上方法能對(duì)運(yùn)行的同事們有所幫助。