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no 治理現(xiàn)狀
-已對(duì)no 的危害、燃煤發(fā)電燃燒過(guò)程中no 的生成機(jī)理和降低no 技術(shù)進(jìn)行了較為充分的研究,,燃燒器,,可分為三種:熱力型no 、燃料型no 和快速型no ,;其中,,燃料型no 約占80-90%,是各種低no 技術(shù)控制的主要對(duì)象,;其次是熱力型,,主要是由于爐內(nèi)局部高溫造成,快速型no 生成量很少,。no 的控制方法可分為燃燒之前的處理,、燃燒過(guò)程中的處理和燃燒后的處理。燃燒前脫氮是指把燃料轉(zhuǎn)化為低氮燃料,,技術(shù)復(fù)雜,,難度大,成本高,,因此現(xiàn)在處于研究階段,;燃燒中脫氮主要有:一是抑制燃燒中no 的形成,二是還原已形成的no ,;燃燒后脫氮主要是指煙氣脫硝:包括選擇性催化還原法,、選擇性非催化還原法等。
目前被大家-,,并已在各燃煤機(jī)組鍋爐上廣為應(yīng)用的降no 方法,,主要是燃燒中脫氮的低氮燃燒技術(shù)加燃燒后脫氮的煙氣脫硝技術(shù);燃燒中脫氮是根據(jù)no 的生成機(jī)理采取的低氮燃燒技術(shù)主要是:低氧燃燒,、空氣分級(jí)燃燒,、燃料分級(jí)燃燒、煙氣再循環(huán)等,,該技術(shù)的主要機(jī)理就是將燃燒器通過(guò)縱向布置形成氧化還原,、主還原、燃盡三區(qū),,對(duì)于四角切圓燃燒鍋爐還可通過(guò)橫向雙區(qū)布置形成近壁區(qū)和中心區(qū)兩個(gè)區(qū)域,,從而實(shí)現(xiàn)燃料與配風(fēng)在爐膛內(nèi)分區(qū),、分級(jí)、低溫,、低氧燃燒,,降低煤粉燃燒過(guò)程中no 生成量。
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低氮燃燒技術(shù)應(yīng)用改造后存在問(wèn)題及原因分析
從低氮燃燒技術(shù)在大量電站燃煤鍋爐應(yīng)用實(shí)踐證明,,這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于減少no 的產(chǎn)生量是非常有效的。但是,,在實(shí)際工作中,,由于鍋爐使用的煤種不同,而且鍋爐型號(hào)也不同,,使得no 的產(chǎn)生量也各不同,,產(chǎn)生的問(wèn)題也不盡相同。
2.1 增加灰和爐渣可燃物,,導(dǎo)致?tīng)t效降低
改造低氮燃燒器后,,no 的產(chǎn)生量降低很多,但是在使用同一種煤種時(shí),,飛灰可燃物升幅也較大,。主要原因是低氮燃燒技術(shù)使用的是低溫和低氧燃燒方式,主燃區(qū)的溫度就會(huì)下降較多,,煤粉是否著火就被控制并且推遲,,并降低著火區(qū)的氧量,使煤粉燃燼能力下降,,燃燒的過(guò)程被加長(zhǎng),,飛灰和爐渣可燃物變多。部分鍋爐改造時(shí)改變了燃燒器的一,、二次風(fēng)噴口和燃盡風(fēng)噴口的面積發(fā)生變化,,致使一次風(fēng)和二次風(fēng)的混合推遲,洗衣房燃燒器,,這不利于煤粉的氣流著火和燃燒,。
2.2 蒸汽參數(shù)偏離設(shè)計(jì)值,過(guò)熱器減溫水量增加或再熱器超溫
鍋爐采用空氣分級(jí)低氮燃燒技術(shù)改造后,,一方面,,燃燒-,火焰中心上移,,爐膛出口煙溫上升,,鍋爐的過(guò)熱汽溫、再熱汽溫上升,,對(duì)于原來(lái)存在過(guò)熱汽溫,、再熱汽溫超設(shè)計(jì)值的問(wèn)題則加劇,過(guò)、再熱減溫水量增加,。而另一方面,,主燃區(qū)溫度降低,爐內(nèi)溫度分布均勻,,對(duì)于原來(lái)爐膛水冷壁的沾污結(jié)渣情況---的則會(huì)---,,水冷壁吸熱增加,爐膛出口煙溫降低,,過(guò)熱器溫升,、再熱器溫升下降,對(duì)于原來(lái)存在過(guò)熱汽溫,、再熱汽溫低的問(wèn)題則更達(dá)不到超設(shè)計(jì)值,。
低氮燃燒技術(shù)改造后,產(chǎn)生鍋爐過(guò)熱器減溫水量增大的問(wèn)題較多,,由于煤粉燃燒的過(guò)程變長(zhǎng),,加上燃盡風(fēng)的使用,使得爐膛出口的煙氣溫度變高,,這時(shí)爐膛的溫度變低,,爐膛水冷壁的輻射吸熱量就會(huì)降低,形成對(duì)流的受熱面的吸熱量就會(huì)增加,,使得過(guò)熱器減溫水量增加,。
2.3 鍋爐內(nèi)部燃燒環(huán)境變壞,配煤,、配風(fēng),、穩(wěn)燃性變低
因采用低溫、低氧燃燒,,爐膛溫度下降,,在低溫缺氧的環(huán)境下煤粉就會(huì)推遲著火,而且燃為灰燼的能力也會(huì)變?nèi)�,,鍋爐內(nèi)的燃燒環(huán)境和改造之前比變差,。
在鍋爐改造前使用的配煤、配風(fēng)方式很大程度上不適用,,不僅會(huì)對(duì)鍋爐的各項(xiàng)指標(biāo)產(chǎn)生影響,,還會(huì)使鍋爐低負(fù)荷穩(wěn)燃的能力變低。
2.4 鍋爐對(duì)煤的種類(lèi)適應(yīng)性變差
低氮燃燒器改造后,,大力優(yōu)化調(diào)整燃燒,,在很大程度上可以-地匹配no 的排放水平和鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。但鍋爐燃用煤種發(fā)生變化后,,就會(huì)-一開(kāi)始鍋爐的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和指標(biāo)的平衡關(guān)系,。若使用高熱值,、高揮發(fā)的煤種時(shí),no 的排放濃度雖略有增加但較易調(diào)整控制,;若使用的煤種是劣質(zhì)的或者含的水分較多會(huì)稍許減少no 的排放量,,但是比較難控制。
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鍋爐低氮燃燒器改造后存在問(wèn)題的應(yīng)對(duì)策略
現(xiàn)在燃煤電廠的鍋爐低氮燃燒器的改造還未全部完成,,同時(shí)該技術(shù)的應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題正逐漸暴露,。針對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)的問(wèn)題,提出以下解決策略:
3.1 改造前的充分評(píng)估
鍋爐的各項(xiàng)排放指標(biāo)都很重要,,尤其是no 的排放濃度與煤種,、鍋爐選型、燃燒器型式密切相關(guān),,對(duì)于在運(yùn)鍋爐,爐型已確定,,但由于近年來(lái),,燃煤電廠為了-,鍋爐燃用的煤質(zhì)大多進(jìn)行摻混且劣于原設(shè)計(jì)煤種,,因此,,在使用低氮燃燒技術(shù)改造之前,首先應(yīng)充分評(píng)估鍋爐現(xiàn)有主要燃用煤種和常用煤種,,在改造可行性論證中由于煤種選定不當(dāng)造成改造后no 減排效果不明顯并產(chǎn)生新的問(wèn)題的不乏其數(shù),,其次是對(duì)在運(yùn)鍋爐進(jìn)行---試驗(yàn),充分評(píng)估鍋爐運(yùn)行中存在的燃燒性能,、蒸汽參數(shù),、受熱面壁溫、結(jié)焦結(jié)渣,、運(yùn)行調(diào)整,、熱工自動(dòng)等方面的問(wèn)題,提出科學(xué)合理改造預(yù)期目標(biāo),,權(quán)衡鍋爐經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和指標(biāo),,逐漸解決現(xiàn)有問(wèn)題,杜絕新問(wèn)題出現(xiàn),。
3.2 優(yōu)化調(diào)整,,使用科學(xué)的燃燒方法
鍋爐低氮燃燒器經(jīng)過(guò)改造后,燃燒器的型式已確定,,但是在鍋爐不同的條件下,,化工廠燃燒器,燃燒不同的煤種產(chǎn)生的 no 的量也會(huì)不同,,由此可見(jiàn)起-作用的是鍋爐的運(yùn)行方式,。因此,,為了降低 no 的排放量,必須人們優(yōu)化調(diào)整燃燒方法,,并且在滿足排放要求的前提下要程度-運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,。
3.2.1 鍋爐內(nèi)分層配煤混合燃燒
在-排放氣體的濃度符合要求并且燃燒穩(wěn)定的情況下,要使用的煤種,,在爐內(nèi)分層燃燒,,既可-鍋爐的穩(wěn)定性也可以控制 no 的產(chǎn)生。
3.2.2 優(yōu)化熱工的自動(dòng)控制
利用低氮技術(shù)改造后,,鍋爐內(nèi)的燃料燃燒時(shí)間變長(zhǎng),,因此要優(yōu)化調(diào)整熱工的控制系統(tǒng)和控制曲線。根據(jù)鍋爐在實(shí)際工作中出現(xiàn)的問(wèn)題,,應(yīng)該優(yōu)化所需的控制曲線及控制系統(tǒng),,---其在有負(fù)荷時(shí)的響應(yīng)能力。
3.2.3 持續(xù)燃燒優(yōu)化調(diào)整
鍋爐低氮燃燒技術(shù)改造后,,除與燃用煤種有關(guān)外,,主要與鍋爐的運(yùn)行方式有關(guān),鍋爐運(yùn)行氧量,、配風(fēng)方式,、磨煤機(jī)運(yùn)行組合方式等在煤種變化和負(fù)荷變化后都要進(jìn)行摸索優(yōu)化,根據(jù)鍋爐燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗(yàn),,當(dāng)煤質(zhì)有較大變化后,,一般需近兩個(gè)月的調(diào)整,才能摸索出排放指標(biāo)和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)均-的規(guī)律,,因此持續(xù)燃燒優(yōu)化調(diào)整是必不可少,。
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結(jié)束語(yǔ)
改造鍋爐低氮燃燒器的時(shí)間較短,問(wèn)題暴露的還不完全,,同時(shí)我們對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)還不充分,,對(duì)處理問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)還不足,為---燃煤發(fā)電廠的壓力,,降低no 的減排技術(shù)沿需進(jìn)一步研究和發(fā)展,,減少發(fā)電廠的壓力,更為重要的是在新的減排技術(shù)和設(shè)施應(yīng)用后產(chǎn)生的問(wèn)題處理能力要進(jìn)一步提升,,為燃煤發(fā)電廠的可持續(xù)發(fā)展?fàn)幦〉男б妗?/p>