陳志明(福建省石獅熱電有限責(zé)任公司,福建 石獅 362700)
我廠一期2×75t/h、1×150t/h 循環(huán)流化床鍋爐,脫硝方式采用SNCR,其中75t/h 鍋爐100BMCR 運行時旋風(fēng)分離器入口煙氣溫度設(shè)計值在560℃,而SNCR 脫硝反應(yīng)溫度區(qū)間在850~950℃。對此,為降低煙氣中NOx排放值,通過SNCR 系統(tǒng)往爐內(nèi)噴氨水的效果大打折扣,對此,為探究降低煙氣中NOx排放 值,于2020 年4 月1 日~4 月15 日(共16 天)進行正常運行和在4 月17 日~5 月2 日(共16 天)進行低氧低床溫燃燒運行下進行燃燒試驗,運行對比發(fā)現(xiàn),在低氧工況燃燒時,煙氣中的NOx值比正常燃燒時低,以75t/h 為例,抽取部分段數(shù)據(jù)如表1,表2。
查相關(guān)文獻查得,鍋爐煙氣中NOx的生成方式主要有3 種,分別為:
熱力型:它是空氣中的氮氣在高溫下氧化而生成的NOx。
快速型:燃燒時空氣中的氮和燃料中的碳氫離子團如CH等反應(yīng)生成的NOx。
燃料型:燃料中含有的氮化合物在燃燒過程中熱分解而又接著氧化而生成的NOx。
根據(jù)上表中得知,在鍋爐蒸發(fā)量大致相同和相同煤質(zhì)情況下,正常燃燒時的鍋爐床溫和煙氣中的NOx排放量都較高,根據(jù)NOx生成原理來看,在富氧高床溫下,一部分空氣中的氮氣在高溫下氧化生成NOx;另外一部分煙氣中的氧氣與煤中氮化合物在燃燒條件下,其反應(yīng)方程如下:
表1 3#爐不同工況下NOx含量表
表2 4#爐不同工況下NOx含量表
而在低氧的工況下,煙氣中的氧氣含量和床溫都較低,因此,煙氣中NOx排放量低于正常工況下的NOx排放值,符合鍋爐正常運行的現(xiàn)象,符合煙氣中NOx的生成機理。
以上表數(shù)據(jù)來看,煙氣中NOx總含量如表3,表4。
表3 3#爐
表4 4#爐
兩臺爐一個班次可以少排放NOx為34.31kg,以一年生產(chǎn)300 天為例,則可以少排放NOx量為:
工業(yè)氨水濃度以20%來算,則一年可節(jié)省的氨水量為:
假設(shè)20%工業(yè)氨水價格在900元/t,則一年可節(jié)約的費用為:
并且煙氣中含氧量的降低,煙氣中總風(fēng)量較小,表明風(fēng)機的出力也比較小,在一定程度上減少風(fēng)機的功率,起到節(jié)能的效果。
循環(huán)流化床鍋爐在低氧工況下可以在一定程度上降低煙氣中NOX 的排放量,但作為運行人員要時刻注意鍋爐各項參數(shù)例如CO 的含量,鍋爐燃燒需要一定的O2,若煙氣中含氧量過低,會造成化學(xué)不完全燃燒增大,煙氣中飛灰含碳量增加,CO的排放量也會增大,造成不經(jīng)濟燃燒,公司應(yīng)根據(jù)各自運行參數(shù)來調(diào)整,在保證正常燃燒的情況下,適當(dāng)性降低煙氣中含氧量,降低NOx的排放,節(jié)約氨水量。
我國正處于高速發(fā)展時期,以往的生產(chǎn)和發(fā)展是以犧牲資源為代價產(chǎn)生,而造成資源、能源的稀缺,而資源的稀缺性造成節(jié)能減排的必要性,近年我國對于各個領(lǐng)域的節(jié)能減排重視度越來越高,而電廠作為能源消耗的主要源頭之一,對其進行節(jié)能減排具有重要意義,不僅能夠降低電廠的能耗,提高經(jīng)濟效益,降低生產(chǎn)成本,而且對周邊環(huán)境也有一定保護作用。眾人拾柴火焰高,將節(jié)能減排理念落實到全國所有生產(chǎn)企業(yè),則推進中國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重大作用,中國也會從能耗大國轉(zhuǎn)型為低耗、高效的國家。