李躍

摘 要：循環(huán)流化床鍋爐由于燃燒溫度低，其產(chǎn)生的NOx主要來(lái)源于燃料中氮元素，故循環(huán)流化床鍋爐NOx原始排放濃度相對(duì)較低，由于國(guó)家新環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)及超低排放要求的實(shí)施，將循環(huán)流化床鍋爐也納入考核范圍之內(nèi)，雖然通過(guò)二次風(fēng)口、給煤口的位置及分布進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以及增加煙氣再循環(huán)系統(tǒng)措施可以降低循環(huán)流化床鍋爐的NOx原始排放，但是降低的幅度一般小于30%。循環(huán)流化床鍋爐的傳統(tǒng)低NOx排放的優(yōu)勢(shì)不復(fù)存在，如果不進(jìn)行煙氣脫硝改造，也面臨著排放不達(dá)標(biāo)的現(xiàn)狀。本文對(duì)300MW循環(huán)流化床鍋爐（#2）超低NOx排放技術(shù)方案進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞：300MW；NOx排放技術(shù)；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.044

1 循環(huán)流化床低NOx排放的研究現(xiàn)狀

循環(huán)流化床鍋爐的NOx主要是燃料型，國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者致力于改變?nèi)紵龡l件來(lái)實(shí)現(xiàn)低NOx排放的研究。中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐的特點(diǎn)，充分發(fā)揮CFB鍋爐的自身優(yōu)勢(shì)，開(kāi)發(fā)出一種新的降低氮氧化物排放的循環(huán)流化床燃燒方法，即爐膛低氧燃燒實(shí)現(xiàn)主循環(huán)回路對(duì)NOx還原，結(jié)合旋風(fēng)分離器出口后補(bǔ)燃的技術(shù)方案。利用該技術(shù)方案，由于燃料在由爐膛、旋風(fēng)分離器、返料器組成的循環(huán)回路中進(jìn)行燃燒，爐膛內(nèi)未通入充分過(guò)量的助燃空氣，燃燒產(chǎn)生的煙氣中含有一定濃度的一氧化碳，一氧化碳的存在將煙氣中的氮氧化物還原成氮?dú)?，在旋風(fēng)分離器出口通入的補(bǔ)燃空氣將煙氣中的一氧化碳燃盡，從而可以顯著降低氮氧化物的排放，同時(shí)保證鍋爐的燃燒效率。

2 300MW循環(huán)流化床鍋爐（#2）超低NOx排放改造總體方案

中國(guó)科學(xué)院工程熱物理研究所提出的爐膛低氧燃燒結(jié)合旋風(fēng)分離器出口補(bǔ)燃的技術(shù)方案是一種降低循環(huán)流化床氮氧化物排放的燃燒方法，適用于煤及其他含氮燃料的燃燒，能夠降低煙氣中氮氧化物的排放濃度，同時(shí)保證循環(huán)流化床燃燒裝置的燃燒效率。

針對(duì)內(nèi)蒙古京泰發(fā)電有限責(zé)任公司2# 300MW循環(huán)流化床鍋爐，采用將補(bǔ)燃空氣從二次風(fēng)母管引出，通過(guò)三根風(fēng)管從二次風(fēng)出口母管，分別引到三個(gè)旋風(fēng)分離器出口處。每根母管上安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)和空氣流量計(jì)。旋風(fēng)分離器出口煙道靠近旋風(fēng)分離器頂板部位開(kāi)有噴孔，每根補(bǔ)燃風(fēng)母管分為支管進(jìn)入分離器出口煙道中，每個(gè)補(bǔ)燃風(fēng)支管上安裝閥門(mén)。

通過(guò)對(duì)鍋爐的改造可實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐超低NOx燃燒，預(yù)期可將NOx原始排放濃度降低到100mg/m3以下，結(jié)合SNCR脫硝可將NOx最終排放降低至50mg/m3以下，滿足地方超低排放環(huán)保要求。

3 300MW循環(huán)流化床鍋爐（#2）低氧燃燒參數(shù)

根據(jù)300MW循環(huán)流化床鍋爐（#2）超低NOx排放改造總體方案，采用循環(huán)流化床鍋爐爐膛內(nèi)低氧燃燒結(jié)合旋風(fēng)分離器出口后補(bǔ)燃的技術(shù)改造方案。下表2為鍋爐低氧燃燒參數(shù)。

4 小結(jié)

本次針對(duì)300MW循環(huán)流化床鍋爐超低NOx排放改造方案中，通過(guò)對(duì)不同的噴口布置方式下，補(bǔ)燃風(fēng)與煙氣流動(dòng)、摻混進(jìn)行數(shù)值模擬，使用皮爾遜積矩相關(guān)系數(shù)得到煙氣流速和氧氣濃度兩者之間的吻合度，以此來(lái)評(píng)判補(bǔ)燃口設(shè)置的合理性和優(yōu)劣性。經(jīng)過(guò)對(duì)數(shù)值計(jì)算結(jié)果的對(duì)比，選擇優(yōu)化的補(bǔ)燃風(fēng)噴口布置方案，采用兩層補(bǔ)燃風(fēng)布置方式，滿足地方超低排放環(huán)保要求。

參考文獻(xiàn)：

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