燃煤电站锅炉运行中氮氧化物排放的控制

文章分析了燃煤锅炉氮氧化物（NOx）的生成原理,并针对性的提出了SG1036t锅炉降低氮氧化物排放的调整、控制措施。具体措施为采用燃烧优化、炉内空气分级、燃料分级的炉膛轴向低NOx燃烧技术。根据2007年机组负荷测算,2台1036t／h锅炉年可减少NOx的排放量近6000t。     

600MW机组锅炉低NO_x燃烧系统改造数值模拟

针对某亚临界600MW机组锅炉NOx排放量较高的问题,提出了沿炉膛高度垂直方向空气分级和主燃烧区域水平方向空气分级的复合空气分级改造方案。利用数值模拟软件Fluent,分析了不同分离燃尽风高度和间距对炉内燃烧温度、CO浓度及NOx排放量的影响。结果表明:数值模拟结果能够很好地反映炉内燃烧情况;空气分级燃烧使主燃烧区温度降低,炉膛出口温度升高,CO体积分数升高,NOx排放浓度明显降低;通过对4个模拟工况NOx排放、炉膛出口烟温及锅炉效率的对比分析,得出C2工况为最佳布置方式。     

600MW锅炉偏转二次风系统炉内流动和NOx排放特性

某６００ＭＷ四角切圆燃烧锅炉,采用偏转二次风系统,炉膛下部二次风大角度正切,上部二次风和ＯＦＡ风反切削旋,因而在炉膛截面水平方向和炉膛高度方式形成分级燃烧,实际运行结果表明,该燃烧器布置方式能抑制炉内结渣,减轻炉膛出口扭转残余并能降低ＮＯｘ排放量。本文通过对该６００ＭＷ锅炉进行冷热态多工况试验,摸索偏转二次风系统的炉风空气动力特性和热态运行特性,采用数值计算对炉炉内流动,传热、燃烧和氮氧化物生成过     

预热燃烧模式下热态焦炭NO排放和燃尽特性实验研究

随着煤粉预热燃烧技术的不断发展,焦炭氮在最终氮氧化物生成的贡献中占据主导地位。为研究预热燃烧模式下入炉热态焦炭（区别于常规冷态焦炭）的NO排放和燃烧特性,自行搭建了两段沉降炉系统,着重考察了煤粉热解温度、燃烧温度及过量空气系数对高温焦炭燃烧生成NO及燃尽率的影响规律。结果表明:区别于冷态焦炭实验结果,提高煤粉热解温度有利于热态焦炭燃烧降低NO排放,过量空气系数（α）为1.0时,最大降氮效率为21.1%;燃烧温度对热态焦炭NO排放的影响主要依赖于燃烧区域α,当炉内呈现较强还原性气氛时,随燃烧温度升高,NO排放量降低,当炉内呈现氧化性气氛时规律则相反;提高煤粉预热温度及燃烧区域温度均有利于降低飞灰含碳量,α为1.0时,飞灰含碳量最大降幅28.6%。     

分级富氧燃烧控制NO_x的一维模型和试验研究

为研究富氧燃烧过程中的NOx生成与控制,在一维沉降炉上进行了煤的分级富氧燃烧试验,并利用Matlab和Cantera软件建立了一维沉降炉反应模型并进行分析。试验温度1 100~1 200℃,给粉量21.1~32.3 g/h。试验和模拟结果表明:富氧燃烧时不采用烟气再循环的方法时NOx生成量也可比空气下燃烧时低。在未分级条件下,富氧燃烧时的NOx排放量是空气工况的77%。通过推迟二次风后移、缩小一次风风率等手段延长一次风在还原区的停留时间,可降低富氧燃烧时的NOx生成量。高浓度CO2和焦炭的气化反应有助于强化还原区的还原性气氛,促进NO在焦炭表面的还原,促进焦炭N向N2的转化,抑制焦炭NOx的生成。一维模型模拟结果与试验吻合。     

空气分级燃烧技术在410t/h锅炉上应用

针对某热电厂#1炉存在NOx排放量高,提出水平浓淡煤粉燃烧器、空气分级燃烧技术改进措施。并进行了燃烧调整。降低了NOx排放量。     

300MW亚临界锅炉NO_x排放量和机组经济性的综合治理

分析了燃煤火力发电厂NOx产生机理及影响因素,指出煤质、炉内燃烧温度、氧浓度及分布状况是影响NOx生成量最直接因素。对于已投产机组,控制运行氧量、实现空气分级燃烧、优化磨煤机组合方式是降低NOx排放量的主要措施。通过降低运行氧量1%～1.5%,NOx排放量可下降10%～40%,供电煤耗下降1～2 g/kWh;通过加强空气分级燃烧,NOx排放量可下降10%～40%,供电煤耗变化不大。采用下4台磨煤机组合方式,NOx排放量可下降50～100 mg/Nm3。     

1025t/h旋流燃烧器煤粉炉降低NO_x生成的数值模拟

针对某电厂运行中NOx排放量过高的问题,通过对NOx生成机制以及电厂实际燃用煤质的分析,采用去除部分卫燃带以及将主燃区内部分三次风移至主燃区上方的空气分级燃烧技术,对炉内进行降低NOx排放的改造。利用数值计算软件对改造前后的炉内温度水平、组分分布及NOx生成规律进行研究。计算结果表明,改造后,主燃区内氧量降低,炉内整体温度分布水平下降,缺氧燃烧造成主燃区内还原性气氛增强,有效地抑制了燃烧过程中NOx的生成。改造后的试验结果也表明,上移三次风后,炉内NOx生成量显著降低。继续增大上移三次风量的比例,NOx排放浓度持续降低,但飞灰含碳量逐渐升高。综合改造后的试验结果,上移三次风比例为70%时,炉膛出口NOx浓度较改造前降低了40%且对炉内燃烧影响较小,改造效果较好。     

燃烧器配风方式对NOx排放影响的试验研究

对煤燃烧过程中燃料型氮氧化物的形成机理及其消除进行了分析.利用挥发分N转化为NO时对沿炉膛高度过量空气系数十分敏感这一特点,在煤燃烧过程中设法建立α<1的富燃料区,使燃料氮在其中尽可能多地转化成挥发分N,同时又促使转化的挥发分N在还原性气氛条件下转变为分子氮(N2),从而达到较大幅度降低氮氧化物之目的.在某热电厂220t/h锅炉上进行了二次风分级配风燃烧试验研究,研究结果表明:三层二次风燃烧器配风方式采取从下至上依次空气分级送入的方式Nox排放量最低,采用腰鼓型配风方式Nox排放量最高.飞灰含碳量与氮氧化物生成规律正好相反.     

分级燃烧对NO_x生成及燃烧经济性的影响

根据一维煤粉炉上的燃烧试验结果，研究了空气分级燃烧对我国电站锅炉四种典型用煤的ＮＯｘ生成特性及煤粉燃尽率的影响。分析结果表明，空气分级燃烧可以有效地降低炉内ＮＯｘ的生成与排放。在综合考虑ＮＯｘ排放与燃烧经济性的平衡后，可以得到试验煤种的最佳参数范围，在此范围内可以实现低ＮＯｘ高经济性的燃烧过程。     

N和挥发分对低NOx燃烧锅炉氮氧化物排放的影响

比较煤的挥发分和N含量对不同锅炉NOx排放质量浓度的影响表明,对于燃用高挥发分烟煤的锅炉,煤质特性对先进低NOx燃烧系统锅炉NOx排放影响并不显著.对于同1台先进低NOx燃烧系统锅炉的NOx排放质量浓度随N、挥发分含量的增加有降低的趋势,煤质仍然是锅炉NOx排放质量浓度的主要影响因素.     

某600MW机组配煤掺烧试验与分析

为研究掺烧对机组NOx排放和锅炉效率的影响,对某电厂600 MW超临界机组进行热态试验。分析了煤质特性、煤的组合方式、配风控制对机组NOx排放和锅炉效率的影响,阐述了不同工况NOx的排放规律,为电力生产企业优化燃烧过程,降低燃料成本和污染物排放提供依据。     

330 MW机组锅炉燃烧调整对NOx排放浓度影响的试验研究

在330 MW机组锅炉上进行了燃烧调整降低氮氧化物排放浓度的试验研究,测试数据反映了煤种、锅炉运行工况和参数等对氮氧化物排放浓度的影响。通过调整燃烧工况降低了锅炉氮氧化物排放浓度,同时考虑锅炉各种损失随工况的变化及对锅炉效率的影响。     

燃煤锅炉低NO_x燃烧技术及其试验研究

研究了煤燃烧过程中NOx的形成机理,介绍了煤燃烧生成NOx的一般控制方法及空气分级燃烧脱硝原理。通过现场改造进行试验研究,考察了采用空气分级燃烧技术降低燃煤锅炉NOx排放的实际效果及其影响因素。     

燃煤锅炉低氧燃烧降低NOx排放特性及节能分析

氮氧化物是燃煤电站锅炉排放的大气污染物之一。在410 t/h锅炉上进行了NOx排放特性试验,试验得出锅炉过量空气系数、配风方式、制粉系统投运方式对NOx排放的影响,并对氧量与锅炉效率的关系进行了探讨,为锅炉优化运行,降低NOx污染物排放提供参考依据。运行结果表明,低氧燃烧的节能效果显著。     

低NOx燃烧控制在超超临界锅炉中的应用

阐述了酸雨的危害及产生的原因,结合发电厂超超临界燃煤锅炉燃烧系统的特点及机组168 h调试结果,说明通过将煤粉进行分段燃烧,以达到降低燃烧时锅炉NOx的排放;并着重介绍了其具体的实现控制方法和采用这种方法所最终达到的低NOx排放的燃烧效果。     

六角切圆燃烧褐煤煤粉锅炉低Nox燃烧技术研究

为了降低六角切向燃烧褐煤煤粉锅炉的NOx的排放量，文中对一台燃用褐煤的670t／h煤粉锅炉燃烧器、采用水平浓淡燃烧和分级送风技术后，进行了NOx排放特性的工业性试验研究。试验中研究了各种送风方式对NOx排放和燃烧特性的影响。试验表明，采用分级送风和水平浓淡燃烧相结合，NOx排放浓度下降了23％以上，达388．3mg／m^3，而锅炉效率有所提高，低负荷稳燃能力有所加强。     

基于遗传算法和支持向量机的低NOx燃烧优化

大型四角切圆电站锅炉NOx排放是造成环境污染的重要因素，也是电厂关心的重要问题。影响燃煤锅炉NOx排放量的因素众多而且复杂。对锅炉NOx排放特性进行建模预测，并结合优化算法实现燃烧优化是降低锅炉NOx排放的有效方法。文中应用支持向量机算法建立了大型四角切圆燃烧锅炉NOx排放特性模型，接合遗传算法，利用NOx排放的热态实炉试验数据对模型进行了校验，对锅炉运行参数进行了优化。结果表明，通过遗传算法的寻优， NOx排放量有比较明显的降低。支持向量机与遗传算法相结合与其它方法相比具有泛化能力好，计算速度快等优点，是锅炉NOx排放控制的有效工具。     

1 000 MW机组锅炉NOx排放浓度与主要运行因数的多元线性回归

以某电厂1 000 MW超超临界双切圆燃烧锅炉为研究对象,采用现场燃烧调整试验方法,进行了氧量、负荷、燃尽风量、主燃烧区燃烧器风量和配风方式、磨煤机运行组合方式、燃烧器摆角、煤质等因素对锅炉NOx排放影响的试验研究。试验研究结果表明：对于具有先进低NOx燃烧系统的锅炉,煤质因素是NOx排放浓度的主要影响因素之一;运行氧量变化是NOx排放浓度的重要影响因素,随着氧量增加,锅炉NOx排放浓度呈线性增加;负荷也是NOx排放浓度的主要影响因素,其影响的程度取决于负荷和相应的运行氧量水平;而在保持大量燃尽风实现空气分级燃烧的条件下,主燃烧区燃烧器风量和配风方式对NOx排放浓度的影响是微弱的。在此基础上,应用多元线性回归方法,建立了该1 000 MW锅炉NOx排放浓度与主要运行因素的回归经验关系式,该经验关系式可用于该锅炉NOx排放浓度的在线运行控制和预测。     

不同煤种高温燃烧时NO_x排放特性的沿程分析

在一维沉降炉上进行了煤粉高温燃烧时NOx排放特性的沿程分析,系统考察了煤粉高温燃烧时NOx排放的影响因素。试验表明,NOx生成和径向分布与炉内温度、煤粉细度、给粉量、煤种、二次风温、一二次风比值及过量空气系数等有密切关系。通过NOx排放的沿程分析研究,对采取低NOx燃烧技术的电站锅炉选取合适的运行参数有一定的指导意义。