引言

當(dāng)前,環(huán)保要求日益嚴(yán)格,各電廠對(duì)鍋爐的環(huán)保參數(shù)也更加重視。某電廠#2機(jī)組脫硝入口氮氧化物頻繁升高,對(duì)脫硝系統(tǒng)產(chǎn)生了不小的壓力,導(dǎo)致噴氨量增大,從而引起空預(yù)器差壓增大,影響機(jī)組的安全運(yùn)行及環(huán)保參數(shù)。本文依據(jù)Nox生成原理,從生產(chǎn)實(shí)際情況出發(fā),分析了氮氧化物升高的原因以及相應(yīng)的控制措施。

1該廠氮氧化物升高實(shí)際情況分析說(shuō)明

該電廠鍋爐型號(hào)為DG2100/25.4-Ⅱ6型,采用前后墻對(duì)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(fēng),其中每層2只側(cè)燃盡風(fēng)(sAP)噴口、6只燃盡風(fēng)(AAP)噴口:每層風(fēng)室入口處均設(shè)置二次風(fēng)擋板用以調(diào)節(jié)風(fēng)室的進(jìn)風(fēng)量。

由于該廠#2機(jī)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(jī)組負(fù)荷、總煤量、總風(fēng)量、氧量、燃盡風(fēng)、風(fēng)箱二次風(fēng)開度以及煤質(zhì)、鍋爐漏風(fēng)、煙氣流量偏差等因素的影響。

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

表1為#2機(jī)組大幅降負(fù)荷過(guò)程中各參數(shù)變化情況,表2為#2機(jī)組大幅升負(fù)荷過(guò)程中各參數(shù)變化情況。由表1可以看出,機(jī)組在降負(fù)荷過(guò)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(jī)組在增加負(fù)荷時(shí),Nox排放量增加不明顯。因此,在今后升降負(fù)荷時(shí),要控制降負(fù)荷速率,盡量避免快速降負(fù)荷。

(2)由于鍋爐存在不同程度的漏風(fēng)問(wèn)題,造成排煙損失增加,過(guò)量空氣系數(shù)也會(huì)隨之增加,這就會(huì)使鍋爐效率下降,造成消耗的燃料量增加。漏風(fēng)還會(huì)導(dǎo)致火焰中心發(fā)生變化,如果火焰中心升高,就會(huì)使?fàn)t膛出口煙溫升高,致使?fàn)t膛出口對(duì)流受熱面結(jié)渣及過(guò)熱器壁溫升高。種種結(jié)果均會(huì)導(dǎo)致Nox排放量增加,所以,在正常運(yùn)行中,必須嚴(yán)格控制鍋爐漏風(fēng)量,降低鍋爐漏風(fēng)率的同時(shí)也會(huì)降低Nox排放量。

(3)煤質(zhì)的變化也會(huì)有一定的影響。入爐煤的熱值如果過(guò)低,則鍋爐帶相同的負(fù)荷就會(huì)導(dǎo)致總煤量增加,從而導(dǎo)致磨煤機(jī)通風(fēng)量也相應(yīng)增大。還有煤中的水分過(guò)大,從燃燒角度來(lái)說(shuō),水蒸氣對(duì)高溫燃燒有催化作用,會(huì)加強(qiáng)煤的燃燒,提高火焰溫度,使得爐膛溫度隨之上升,同時(shí)多余的水蒸氣蒸發(fā)也會(huì)增加煤耗,從而導(dǎo)致熱力型Nox排放量的增加。

(4)此外,#2機(jī)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(dǎo)致,左側(cè)煙氣流量小,右側(cè)煙氣流量大,從而導(dǎo)致B側(cè)脫硝負(fù)荷較大,造成Nox排放量超標(biāo)。

(5)經(jīng)統(tǒng)計(jì),二次風(fēng)箱擋板開度達(dá)到70%,右側(cè)燃盡風(fēng)擋板開度在65%時(shí),Nox排放量逐漸上升,直至達(dá)到峰值。分析原因?yàn)槿紵鲗佣物L(fēng)箱擋板開度過(guò)大導(dǎo)致爐膛富氧燃燒,而總風(fēng)量一定導(dǎo)致燃盡風(fēng)層風(fēng)量減少,從而導(dǎo)致Nox排放量超標(biāo)。

(6)上層磨煤機(jī)煤量快速變化,也會(huì)對(duì)Nox排放量造成影響很大。因此,在日常操作中應(yīng)當(dāng)盡量避免對(duì)上層磨煤機(jī)快速加減煤量。

(7)Nox排放量與氧量有直接的關(guān)系。氧量增大,Nox排放量也會(huì)隨之增大。因此,在正常運(yùn)行中要嚴(yán)格控制氧量,維持合適的過(guò)量空氣系數(shù)。

(8)一次風(fēng)影響。一次風(fēng)風(fēng)速的增加也會(huì)使鍋爐Nox排放量相應(yīng)增加。一次風(fēng)速增加會(huì)使燃燒初期氧量增加,燃燒初期氧濃度上升,爐內(nèi)風(fēng)與粉的混合更快,空氣分級(jí)程度就會(huì)下降,導(dǎo)致Nox生成量增加?，F(xiàn)在該廠#2機(jī)由于一次風(fēng)量不準(zhǔn),部分磨煤機(jī)熱風(fēng)調(diào)門解除自動(dòng)調(diào)整,因而在降負(fù)荷過(guò)程中,熱風(fēng)調(diào)門在手動(dòng)狀態(tài),不能及時(shí)調(diào)整,導(dǎo)致一次風(fēng)量過(guò)大,從而造成了Nox排放量增長(zhǎng)過(guò)快。

2降低氮氧化物含量的措施

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

(2)在啟停磨煤機(jī)時(shí),要注意冷熱風(fēng)門的開度,開度不可過(guò)大。在準(zhǔn)備降負(fù)荷或停磨時(shí),應(yīng)適當(dāng)提前關(guān)小熱一次風(fēng)調(diào)門,注意冷風(fēng)調(diào)門開度不宜過(guò)大,以防煤量過(guò)小、風(fēng)量過(guò)大的情況出現(xiàn)。

(3)在今后降負(fù)荷時(shí),要特別注意控制降負(fù)荷速率,盡量避免由于負(fù)荷快速下降造成N0X嚴(yán)重且長(zhǎng)時(shí)間超標(biāo)的情況。

(4)在日常操作中,應(yīng)當(dāng)盡量避免對(duì)上層磨煤機(jī)快速加減煤量。

(5)在運(yùn)行過(guò)程中,可以適當(dāng)降低一次風(fēng)母管壓力,一次風(fēng)偏置盡量維持負(fù)值。

(6)在燃燒穩(wěn)定的情況下,將燃盡風(fēng)適當(dāng)開大,以降低爐膛出口煙氣溫度,減少N0X產(chǎn)生。燃盡風(fēng)開度對(duì)飛灰和N0X排放濃度均有較大影響,可適當(dāng)降低一、二次風(fēng)量,以減少燃燒富氧區(qū),并增大燃盡風(fēng)開度來(lái)補(bǔ)充氧量,避免飛灰大幅度上升,保持機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性。

(7)調(diào)整各層燃燒器間的送風(fēng)平衡,各風(fēng)門開度偏差不能太大。

(8)保證合適的過(guò)量空氣系數(shù)。負(fù)荷400MM以下時(shí),氧量維持在3w5.%4~5.;400.550MM時(shí),氧量維持在3~0.~4~0.;550~660MM時(shí),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(yùn)磨煤機(jī)時(shí),要注意以下幾點(diǎn):

1)磨煤機(jī)煤量降低時(shí),要及時(shí)關(guān)小熱風(fēng)門,以減小冷風(fēng)調(diào)門開度。

2)將待停磨煤機(jī)出口溫度設(shè)定為75℃。

3)給煤機(jī)停運(yùn)前關(guān)閉熱風(fēng)調(diào)門,熱風(fēng)調(diào)門關(guān)閉后立即停運(yùn)給煤機(jī),并保持冷風(fēng)門開度30.~40.進(jìn)行吹掃。

4)磨煤機(jī)停運(yùn)后及時(shí)關(guān)閉冷風(fēng)調(diào)門。

5)其他運(yùn)行磨煤機(jī),在降負(fù)荷時(shí),要及時(shí)對(duì)熱風(fēng)門進(jìn)行調(diào)整,避免一次風(fēng)量過(guò)大。

3結(jié)語(yǔ)

本文詳細(xì)總結(jié)了實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中氮氧化物含量增大的原因,并制定了相應(yīng)的控制措施。經(jīng)實(shí)際操作,脫硝入口氮氧化物含量顯著降低,對(duì)其他電廠鍋爐的運(yùn)行有一定的指導(dǎo)意義,也為祖國(guó)的碧水藍(lán)天做了綿薄的貢獻(xiàn)。