摘要:隨著社會的進步與發(fā)展,環(huán)保要求越來越高,為了滿足環(huán)保的要求,我廠近幾年將四臺爐全部進行了脫銷改造,最近#3爐D修中在脫銷 畫面中增加了鍋爐排煙 中CO的參數監(jiān)視.,加入該參數有何深意呢?如何利用此參數調整鍋爐燃燒、NOX控制呢?
關鍵詞:CO 鍋爐燃燒 脫硝 鍋爐熱損失
0前言
時代在進步、社會在發(fā)展,新時代對環(huán)保越發(fā)重視,為了滿足環(huán)保的要求,我廠近幾年將四臺爐全部進行了脫銷改造,在脫銷改造過程中,我廠在脫銷畫面中增加了鍋爐排煙中CO的參數監(jiān)視,我們根據CO這個參數可以做好鍋爐燃燒調整,風煤配比,汽溫調整等控制措施。
1 鍋爐熱損失
我們知道鍋爐主要熱損失有四種:排煙熱損失、化學不完全燃燒熱損失、機械不完全燃燒熱損失、散熱損失。為了減少鍋爐的熱損失,就要提高鍋爐的燃燒率, 所謂提高燃燒效率,就是要適量的燃料與適量的空氣組成最佳比例進行燃燒。在日常的燃燒調整中我們主要參照煙氣中O2含量來控制燃燒率的,然而在實際運行過程中,單純測量和控制了氧量并不能反映爐內煤粉和空氣混合狀況的好壞,即使測量到的氧量足夠,若混合不好等原因,也會使不完全燃燒損失增大。
2 鍋爐熱損原因
原因有兩個:1、煙道的截面積很大,煙氣成分的分布是很不均勻的,通過氧化鋯測量儀器測得的平均氧量不能反映出局部缺氧的情況。2、由于漏風的影響,氧量的測量精度較之CO的測量精度差很多,因此監(jiān)測CO含量比監(jiān)測氧量更加能夠準確的反應爐膛的燃燒情況。通過對煙氣中CO含量的連續(xù)在線監(jiān)測,不僅能控制鍋爐燃燒,提高燃燒效率,且能防止過量空氣系數大于燃燒合理配比所要求的數值,從而降低SO2和NOx污染物排放量,從而節(jié)省大量的生產成本,帶來可觀的經濟效益。
3 采用CO監(jiān)測進行燃燒調整的優(yōu)點
實踐證明與O2監(jiān)測相比采用CO監(jiān)測進行燃燒調整有如下優(yōu)點:
(1)煙氣中CO濃度對總風量變化的反應十分靈敏,特別是在臨界點附近,O2的微小變化就會導致CO濃度的急劇變化,而且CO濃度也能感受到燃燒系統(tǒng)配風工況的變化,因此,這是一種鍋爐內任何局部缺氧狀況的探測手段。
(2)CO含量與飛灰可燃物、排煙熱損失及過量空氣之間存在一定的關系。利用CO檢測,可使燃煤鍋爐在較低的、也是最佳的過量空氣下運行,從而減少排煙熱損失及送、風機耗電量,提高鍋爐運行效率,而又不會因爐內局部缺風產生嚴重的爐內結渣或水冷壁管金屬腐蝕。對降低NOX、SO3的形成與排放也十分有益。
(3)對于高硫煤,可減少過量空氣,從而使SO2氧化成SO3的數量減少,進而減輕尾部受熱面的酸腐蝕。在較低的火焰溫度下,生成的NOX隨著過量空氣的減少而減少,這對環(huán)境保護是相當有利的。另外,采用CO檢測,可以發(fā)現爐內局部缺風現象,進而尋找爐內風粉配合局部不均的根源,以獲得更加均勻的燃燒工況。
4 CO的產生
初接觸該參數,我們知道CO的產生是由于煤炭燃燒不完全所產生的,根據不完全燃燒的程度會產生不同量的CO,而燃燒程度則與氧量息息相關,我們從下圖中粗略的看出關系,圖中紅色是CO含量,藍色是脫銷入口的O2含量,我們發(fā)現CO數值在飆升的恰是O2含量低的時候,而且CO數值變化比較大,從幾十直接會升至一千多mg/m3。
通過幾日的觀察,發(fā)現:
當O2>2.0時,CO基本維持在30mg/m3以下
當O2處于1.5左右時,CO會維持在100mg/m3以下
當O2<1時便會瞬間彪至1000mg/m3以上
由此可見控制氧量對CO的控制是相當重要,其實這與我們專業(yè)規(guī)定的氧量控制: 290MW以上氧量不低于1.5%,280MW以下氧量不低于2.0%,280-290MW之間氧量1.5-2.0% 很吻合。
5 CO的控制
目前CO按不超過200mg/m3控制,那么有哪些方法去控制該參數呢?
1、增加氧量:為了控制NOx的生成,我們采用缺氧燃燒技術,導致煤粉不能充分燃燒,生成大量的CO。但是增加氧量要注意煙塵及NOx不要超排,同時增加氧量也會增加排煙損失,這應該是控制的主要措施,也是最有效的措施。
2、提高制粉系統(tǒng)出口溫度提高磨煤機出口溫度:有利于煤粉提前燃燒,加強燃燒,延長煤粉燃燒時間,有利于充分燃燒從而控制CO 。
3、降低火焰中心適當增加下層風門的開度:關小高位燃盡風風門的開度,降低上層給煤機的出力,使火焰中心穩(wěn)定,有利于進入爐膛的煤粉及時燃燒,而且有效的降低了火焰中心,延長煤粉在爐內的燃燒時間,使其充分燃燒,弊端就是火焰中心降低,致使再熱器溫明顯降低
4、適當降低制粉系統(tǒng)出口壓力降低一次風壓:煤粉細度較細,所需著火熱進一步減少,利于著火。
5、減少爐膛出口煙溫偏差:當負荷較高時氧量比較低,而此時如火焰中心偏斜,則會加劇氧量低的那一側,此時就要通過調整火焰中心盡量做到兩側一致,從而減少CO含量,又不用增加風量,達到經濟性的提高。關于這個調整方法,大家在平時的燃燒中主要是調整燃燼風的配比,其原理是我廠鍋爐采用四角布置的切向擺動式燃燒器,在爐膛中心形成逆時針旋向的兩個直徑稍有不同的假想切圓,為了削弱爐膛出口煙氣的旋轉強度,減小四角燃燒引起的爐膛出口煙溫偏差,燃盡風室被設計成反切,使其噴口出口中心線同主噴口中心線成18°的夾角,其目的是要形成一個反向動量矩,來平衡主燃燒器的旋轉動量矩,從而達到減少爐膛出口煙溫偏差的目的。
6、磨煤機組合方式:磨煤機運行情況對于CO 濃度的影響也較大,當ABC或BCD磨煤機運行時CO 的指標較容易控制,而當磨煤機有隔層運行情況時CO 濃度容易超標,因此建議盡量減少磨煤機隔層運行方式。在磨煤機隔層運行時盡量減少最上和最下層磨煤機的出力,讓煤粉濃度盡量集中。盡量采用下層磨的運行方式,避免隔層運行,這樣更有利于燃燒的充分進行,減少CO的產生。
7、適當調整高位燃燼風門的擺角:將鍋爐底層的二次風門解除自動,保持在較大開度,例如AB 層、BC 層、CD層,一般開至60%以上,有時開至80%左右,同時限制上層二次風門開度,以維持二次風箱差壓滿足要求,此方法可在負荷平穩(wěn)時有效控制CO 濃度,且對燃燒器擺角的高低沒有限制,可以根據汽溫調整的需要將燃燒器擺角擺到較高位置。
將高位燃燼風門的擺角開大會有效的降低爐膛火焰,延長燃燒時間,有利于充分燃燒。此種調整方法也有明顯的缺點:(一)在負荷波動時,CO 還是會超限。(二)由于二次風門手動開大,為了保證二次風差壓,就需要增大鍋爐送風量,不利于鍋爐煙氣中NOx的控制。另外在吹灰時也偶會發(fā)生瞬時上漲的時候,但很快就下來了,影響不太大。
在燃燒過程中會一個參數的調整會影響到其他參數,調整的原則是在滿足環(huán)保參數的同時盡量提高經濟性。
下面是通過減少風量對經濟性做了簡單的比較:
從表中可以看出在滿足CO排放要求時盡量降低風量,對風機的節(jié)能是比較可觀的。
從我們目前的燃燒調整來看,大部分時間控制的氧量達到2.0以上,根據CO的數值變化情況,我們可以適當的下調。根據煙氣中CO濃度與過量空氣的關系,理想的運行點應位于CO濃度開始急劇增加處,或者稍稍前面一點,但是CO濃度對過量空氣十分敏感,一直在變化當中。它與特定的爐設計也有關系,我們在利用CO監(jiān)測進行鍋爐優(yōu)化調整的同時,仍應采用O2監(jiān)測,以O2監(jiān)測進行過量空氣的粗調整,而以CO監(jiān)測進行細微的燃燒調整。
6 總結
總之,我們在燃燒時利用CO和氧量,可以直觀的判斷配風的優(yōu)劣并進行調整,通過細致的燃燒調整,使鍋爐達到最佳狀態(tài),而且也能降低NOx的排放。
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作者簡介:
趙兵,男,1969 年5月,江蘇省淮安市華能淮陰電廠運行部全能主值。從事電廠集控運行30余年,具有較強的專業(yè)能力。機組運行過程中各調整手段靈活,手法細膩。全程參與了我廠三號機組首次啟停調峰,多次主操了我廠30%,40%深度調峰等重大操作。為人樂觀開朗,工作認真負責,積極主動,得到領導和同事的一致好評。
華能淮陰電廠 江蘇淮安 223001