引言

當前,環(huán)保要求日益嚴格,各電廠對鍋爐的環(huán)保參數(shù)也更加重視。某電廠#2機組脫硝入口氮氧化物頻繁升高,對脫硝系統(tǒng)產(chǎn)生了不小的壓力,導致噴氨量增大,從而引起空預器差壓增大,影響機組的安全運行及環(huán)保參數(shù)。本文依據(jù)Nox生成原理,從生產(chǎn)實際情況出發(fā),分析了氮氧化物升高的原因以及相應的控制措施。

1該廠氮氧化物升高實際情況分析說明

該電廠鍋爐型號為DG2100/25.4-Ⅱ6型,采用前后墻對沖燃燒方式的旋流煤粉燃燒器,總共36只,分3層布置在前、后墻上,每層6只燃燒器:在前、后墻燃燒器的上方各布置了1層燃盡風,其中每層2只側(cè)燃盡風(sAP)噴口、6只燃盡風(AAP)噴口:每層風室入口處均設置二次風擋板用以調(diào)節(jié)風室的進風量。

由于該廠#2機組經(jīng)常出現(xiàn)Nox排放量增大的情況(主要是B側(cè)脫硝入口),特此分析了A、B兩側(cè)的Nox排放量增大情況和機組負荷、總煤量、總風量、氧量、燃盡風、風箱二次風開度以及煤質(zhì)、鍋爐漏風、煙氣流量偏差等因素的影響。

(1)降負荷對Nox排放量變化的影響非常明顯,#2機組升降負荷時的各參數(shù)變化如表1和表2所示。

表1為#2機組大幅降負荷過程中各參數(shù)變化情況,表2為#2機組大幅升負荷過程中各參數(shù)變化情況。由表1可以看出,機組在降負荷過程中,總?cè)剂狭拷档?氧量增加,Nox排放量顯著增加。而由表2可以看出,機組在增加負荷時,Nox排放量增加不明顯。因此,在今后升降負荷時,要控制降負荷速率,盡量避免快速降負荷。

(2)由于鍋爐存在不同程度的漏風問題,造成排煙損失增加,過量空氣系數(shù)也會隨之增加,這就會使鍋爐效率下降,造成消耗的燃料量增加。漏風還會導致火焰中心發(fā)生變化,如果火焰中心升高,就會使爐膛出口煙溫升高,致使爐膛出口對流受熱面結(jié)渣及過熱器壁溫升高。種種結(jié)果均會導致Nox排放量增加,所以,在正常運行中,必須嚴格控制鍋爐漏風量,降低鍋爐漏風率的同時也會降低Nox排放量。

(3)煤質(zhì)的變化也會有一定的影響。入爐煤的熱值如果過低,則鍋爐帶相同的負荷就會導致總煤量增加,從而導致磨煤機通風量也相應增大。還有煤中的水分過大,從燃燒角度來說,水蒸氣對高溫燃燒有催化作用,會加強煤的燃燒,提高火焰溫度,使得爐膛溫度隨之上升,同時多余的水蒸氣蒸發(fā)也會增加煤耗,從而導致熱力型Nox排放量的增加。

(4)此外,#2機脫硝入口Nox排放量增大一般主要發(fā)生在B側(cè),有可能是兩側(cè)煙氣流量分布不均導致,左側(cè)煙氣流量小,右側(cè)煙氣流量大,從而導致B側(cè)脫硝負荷較大,造成Nox排放量超標。

(5)經(jīng)統(tǒng)計,二次風箱擋板開度達到70%,右側(cè)燃盡風擋板開度在65%時,Nox排放量逐漸上升,直至達到峰值。分析原因為燃燒器層二次風箱擋板開度過大導致爐膛富氧燃燒,而總風量一定導致燃盡風層風量減少,從而導致Nox排放量超標。

(6)上層磨煤機煤量快速變化,也會對Nox排放量造成影響很大。因此,在日常操作中應當盡量避免對上層磨煤機快速加減煤量。

(7)Nox排放量與氧量有直接的關系。氧量增大,Nox排放量也會隨之增大。因此,在正常運行中要嚴格控制氧量,維持合適的過量空氣系數(shù)。

(8)一次風影響。一次風風速的增加也會使鍋爐Nox排放量相應增加。一次風速增加會使燃燒初期氧量增加,燃燒初期氧濃度上升,爐內(nèi)風與粉的混合更快,空氣分級程度就會下降,導致Nox生成量增加。現(xiàn)在該廠#2機由于一次風量不準,部分磨煤機熱風調(diào)門解除自動調(diào)整,因而在降負荷過程中,熱風調(diào)門在手動狀態(tài),不能及時調(diào)整,導致一次風量過大,從而造成了Nox排放量增長過快。

2降低氮氧化物含量的措施

(1)正常運行中,要注意監(jiān)視鍋爐燃燒情況,發(fā)現(xiàn)煤水比過低時要及時通知值長及部門領導,以便及時作出調(diào)整。熱值高、煤質(zhì)好時,維持外二次風開度為50%~60%,中心風開度維持30%~40%,磨煤機出口溫度維持在83℃左右。熱值低、煤質(zhì)差時,維持外二次風開度在40%~50%,中心風開度維持20%,磨煤機出口溫度維持在85~87℃。

(2)在啟停磨煤機時,要注意冷熱風門的開度,開度不可過大。在準備降負荷或停磨時,應適當提前關小熱一次風調(diào)門,注意冷風調(diào)門開度不宜過大,以防煤量過小、風量過大的情況出現(xiàn)。

(3)在今后降負荷時,要特別注意控制降負荷速率,盡量避免由于負荷快速下降造成N0X嚴重且長時間超標的情況。

(4)在日常操作中,應當盡量避免對上層磨煤機快速加減煤量。

(5)在運行過程中,可以適當降低一次風母管壓力,一次風偏置盡量維持負值。

(6)在燃燒穩(wěn)定的情況下,將燃盡風適當開大,以降低爐膛出口煙氣溫度,減少N0X產(chǎn)生。燃盡風開度對飛灰和N0X排放濃度均有較大影響,可適當降低一、二次風量,以減少燃燒富氧區(qū),并增大燃盡風開度來補充氧量,避免飛灰大幅度上升,保持機組運行經(jīng)濟性。

(7)調(diào)整各層燃燒器間的送風平衡,各風門開度偏差不能太大。

(8)保證合適的過量空氣系數(shù)。負荷400MM以下時,氧量維持在3w5.%4~5.;400.550MM時,氧量維持在3~0.~4~0.;550~660MM時,氧量維持在2~5.~3~0.。

(9)除了以上控制N0X的措施以外,在停運磨煤機時,要注意以下幾點:

1)磨煤機煤量降低時,要及時關小熱風門,以減小冷風調(diào)門開度。

2)將待停磨煤機出口溫度設定為75℃。

3)給煤機停運前關閉熱風調(diào)門,熱風調(diào)門關閉后立即停運給煤機,并保持冷風門開度30.~40.進行吹掃。

4)磨煤機停運后及時關閉冷風調(diào)門。

5)其他運行磨煤機,在降負荷時,要及時對熱風門進行調(diào)整,避免一次風量過大。

3結(jié)語

本文詳細總結(jié)了實際生產(chǎn)過程中氮氧化物含量增大的原因,并制定了相應的控制措施。經(jīng)實際操作,脫硝入口氮氧化物含量顯著降低,對其他電廠鍋爐的運行有一定的指導意義,也為祖國的碧水藍天做了綿薄的貢獻。