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沸腾炉内二段燃烧降低 NO_x 排放的试验研究在我国,动力燃料以煤为主。NO_x 排放量多,危害严重。在燃煤锅炉中,控制 NO_x 排放的燃烧技术已有很大发展,但是,这些技术在工业中应用尚有技术上不够成熟、经济上投资较大等困难。采用沸腾燃烧技术可以实现低 NO_x 排放。由于在沸腾炉内,NO_x 的形成和燃烧过程同时进行,其物理、化学过程十分复杂。国外对常规一段燃烧沸腾炉 NO_x 的排放有以下两方面的报道:其一是床温对NO_x 排放的影响;其二是炉内过量空气系数对 NO_x排放的关系,即过量空气系数增加时,NO_x 排放量也增加。燃料特性对 NO_x 排放量的影响也在研究中。     

600 MW对冲燃烧贫煤锅炉低氮燃烧系统改造及优化试验研究

针对某600 MW亚临界对冲旋流燃烧贫煤锅炉NOx排放浓度偏高的问题,对锅炉燃烧系统进行改造,取消低位燃尽风OFA系统,采用新型低氮燃烧器及加装分离式燃尽风SOFA系统,显著降低了锅炉NOx排放量。燃烧系统改造后,根据燃烧器结构特点,通过燃烧优化调整试验,优化燃烧器运行参数,将锅炉满负荷时CO排放体积分数由1 800μL/L降低至50μL/L以内,飞灰可燃物由6.0%~7.0%降低至2.0%~3.0%,排烟温度由144℃降低至137~139℃,锅炉效率提高1.6~1.7个百分点;同时再热器管超温问题得到了有效控制,NO_x排放质量浓度由改造前的1 200~1 400 mg/m3降低至400~500 mg/m~3。     

新型低煤份生物质混合燃料燃烧特性实验

针对生物质在电厂应用中的诸多问题及困难,提出了一种新型的低煤粉成分生物质混合燃料,并通过实验研究了其燃烧特性,建立了该燃料的污染物排放模型。结果表明:该燃料最大燃烧速率发生在反应的前期,其高挥发分和反应速率改善了燃料的燃烧、燃尽及污染物排放特性,能有效减少NO_x排放;建立的污染物排放模型可用于预测不同工况下污染物的排放量。该混合燃料加工形式及实验结果可为煤和生物质混燃在火力发电行业的应用提供参考和理论依据。     

130t/h循环流化床锅炉低氮燃烧改造及调整试验

针对杭联热电有限公司5号循环流化床(CFB)锅炉NO_x排放未达到超低排放要求、主蒸汽温度偏低、床温和排烟温度偏高等问题,采取调节二次风系统、增加锅炉受热面、增加烟气再循环系统、改进选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统等改造措施,在额定负荷下,使NO_x最终排放质量浓度从100mg/m~3降低到50mg/m~3以内;主蒸汽温度升高了20℃,达到设计温度;床温和炉膛出口温度下降了50℃;氨逃逸量略有增加,但可以控制在8mg/m~3以内;锅炉效率基本不变。同时,针对改造后空气预热器出口CO质量浓度偏高的问题,通过燃烧优化试验得出,在不同负荷下应该合理选择再循环烟气量,且上层二次风门开度均设置为100%,下层二次风门开度设置为中间大,两边小,有利于锅炉合理运行。     

流量可调型喷燃器和低氮燃烧

燃料在燃烧过程中产生的氮氧化物会严重危害生态环境,已成为大气污染中一个急需控制的项目。各工业发达国家的环境保护法规对NO_x的排放量有严格的限制,并投入了大量的人力、物力,从事NO_x生成机理、低NO_x燃烧技术及装置的开发研究,各种低NO_x燃烧器和技术已用于新装锅炉及老机组锅炉的改造。利港电厂引进的1、2号锅炉就是美国福斯特·惠勒能源公司(FWEC)采用低NO_x燃烧技术设计制造的。这种锅炉装有由4台MBF中速辊式磨煤机,16只流量可调低NO_x旋流燃烧器。燃烧器分4排布置于前墙,每一排4只喷燃器由一台磨煤机供粉。下面简单介绍流量可调型喷燃器的性能和低NO_x燃烧原理。     

CFB锅炉采用ROFA+Rotamix技术降低SO_2和NO_x排放的应用研究

大连泰山热电有限公司锅炉采用炉内添加石灰石的方式进行脱硫,脱硫效率很低,未设脱硝设备,排放烟气中SO_2和NO_x浓度达不到国家环保排放要求。经研究决定采用ROFA+Rotamix技术降低SO_2和NO_x排放浓度。改造后,锅炉带负荷能力不变,着火稳定,燃烧完全,炉内温度场及热负荷分布均匀,经测试SO_2排放浓度在200 mg/Nm~3以内,NO_x排放浓度在100 mg/Nm~3以内,满足《火电厂大气污染物排放标准》要求。     

CFB锅炉燃烧生物质及RDF燃料的广谱污染物排放研究

在热功率1MW的CFB燃烧试验台上对3类生物质和垃圾衍生燃料(refuse derived fuel,RDF)成型燃料进行试烧试验,对循环流化床锅炉燃用生物质及RDF燃料时污染物的排放特性进行了研究。结果表明:试验燃料NO_x排放浓度随温度和氧量的升高而增大。随着炉膛燃烧温度的升高N₂O排放量明显降低。设计燃料在床温860℃左右时,其SO₂排放量最低,自脱硫效率最高;脱硫效率随着Ca/S的增加而升高,到一定程度后,增长的速度趋缓;设计燃料按Ca/S=1.5添加生石灰粉脱硫,炉膛平均燃烧温度为880℃左右时,脱硫效率最高。试验典型工况烟气中二恶英类以及飞灰、底渣中的二恶英含量均满足国家的排放标准要求。     

对我国电站锅炉氮氧化物排放的评价

本文介绍具有代表性的59台电站锅炉氮氧化物(NO_x)的测试数据,基本上反映了我国电站锅炉 NO_x 的排放现状,为国家制定有关标准提供了科学依据。普查结果表明,1988年我国电站锅炉的 NO_x 排放量已达132.8～166.1万 t,并以发电量每增加100亿 kW·h,NO_x 排放量增加2.9～3.8万 t 的速率增长。因此,控制 NO_x 污染的任务格外艰巨。普查中还初步判明了燃料含氮量、燃料种类、锅炉结构参数、燃烧器型式、除渣及运行方式对 NO_x 排放量影响的一般规律。本文还搜集整理了世界各主要工业国家电站锅炉 NO_x最大允许排放量的现行标准。     

150MW机组锅炉低NO_x燃烧系统改造与试验研究

为降低NOx排放浓度,减轻结焦,对150MW机组480t/h四角切圆燃烧锅炉采用燃料浓淡分级与加装分离燃尽风(SOFA)相结合的技术进行燃烧系统改造,并进行了改造后燃烧优化调整试验。结果表明:SOFA挡板55%开度且开启2层挡板时,锅炉NOx排放量均可降至250mg/m3以下,较改造前的550mg/m3降低约55%,减排效果明显;燃用五彩湾煤时,锅炉效率可达到92%以上,最优工况下可达到92.48%,较改造前91.69%提高了0.79%;炉膛出口烟温能够控制在850℃以下,有效地减轻了高温受热面结焦,保证锅炉长期经济、安全运行。     

基于超细粉再燃的旋流燃烧锅炉低NO_x排放优化模拟

为满足超低排放要求,针对东方锅炉股份有限公司1 000 MW机组旋流燃烧锅炉,提出了基于超细粉再燃的低NO_x排放技术思路。利用CFD软件平台,对10种不同超细粉再燃方案下炉内燃烧情况及NO_x排放特性进行了数值模拟,并对主、再燃区过量空气系数、再燃燃料喷入方式、一二次风配比等方面调整所产生的影响进行了分析。结果表明,主、再燃区过量空气系数分别为1.0、0.8,将最上层两侧燃烧器作为再燃燃料喷口,一二次风比维持设计值时,能取得较好的NO_x脱除效果,炉膛出口NO_x质量浓度降至247.4 mg/m3,相对于既有设计方案的300 mg/m3降低18%左右。该结果证明了超细粉再燃在大容量对冲燃烧锅炉上降低NO_x排放的有效性。     

流化床锅炉燃用波黑褐煤燃烧特性试验研究

在东方电气东方锅炉股份有限公司清洁高效燃烧技术试验中心3 MW CFB燃烧试验台上开展褐煤燃料燃烧及排放特性试验研究,并对其流化床燃烧过程中SO_2和NO_x排放及控制手段进行探讨和分析,考察了褐煤燃料的爆裂和结渣特性,为流化床锅炉燃用褐煤燃料提供了宝贵的技术支撑。     

低NO_x煤粉燃烧技术

在向大气排放燃烧产生的污染中,氮氧化合物NO_x是一种有害于人体健康的污染物,尤其是它经太阳光紫外线照射,与汽车尾气中的碳氢化合物同时存在时,能生成一种有毒的光化学烟雾,对人体危害更大,此外NO_x也是形成酸雨的来源之一。据国外统计表明,在各种燃烧装置中,电站锅炉的NO_x排放量几占一半以上,而且80％左右是由煤粉锅炉排放的,是燃煤电厂烟气排放的三大有害物(SO_2、NO_x及飞灰)之一,并且随着大容量燃煤电站锅炉的不断发展,NO_x排放量将更大。     

非对称高速贴壁风系统在530MW俄制机组上的应用

为防治530MW俄制机组燃煤锅炉炉膛水冷壁高温腐蚀,在该锅炉上加装了非对称高速贴壁风系统,并进行了燃烧调整试验。结果表明,贴壁风改造后,锅炉水冷壁近壁气氛显著改善,炉膛水冷壁高温腐蚀得到有效防治,SCR反应器入口NO_x质量浓度可控制在150~170mg/m~3,锅炉热效率提高0.2%,锅炉运行安全性、经济性和环保性显著提高,可为墙式对冲燃烧电站锅炉防治水冷壁高温腐蚀和NO_x排放控制提供示范作用。     

基于PSO优化锅炉氮氧化物的排放

以某超临界600 MW机组锅炉为例,采用BP-adaboost算法建立氮氧化物预测模型,通过粒子群优化算法(PSO)优化锅炉运行参数进而在减少氮氧化物排放的同时保持较高的锅炉效率.结果表明,所建模型预测氮氧化物排放量的误差可控制在3％以内,且具有较强的泛化能力;在机组满负荷运行工况下,优化后锅炉实际燃烧效率为92.04％,NOx排放量为520.93 mg/m3,相比优化前锅炉效率略有降低,但NOx排放量降低明显.     

循环流化床锅炉NO_x生成和排放特性研究进展

循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉NO_x的生成和排放特性不仅与燃料性质有关,更与燃烧设备的性能和运行条件紧密关联。了解NO_x排放与各设计或运行参数间的变化关系,是工程上实现CFB锅炉低氮燃烧的关键所在。在给定的燃料和锅炉负荷下,提高分离器效率、改善循环系统性能、合理分级配风和氧量调节、调整给煤粒度和石灰石粒度、合适的床温床压选择、提高风煤混合均匀性等措施,可以有效降低NO_x的原始排放水平。该文从CFB燃烧NO_x生成机理出发,综述各因素对NO_x原始排放的影响规律,对各低氮燃烧优化措施的原理进行分析,最后对目前该领域的研究热点进行总结和展望。     

燃料对生物质炉排炉燃烧特性影响的数值模拟研究

对于生物质往复炉排炉实际运行中所面临的燃料波动及适应性问题,以额定蒸发量为130 t/h的往复式水冷炉排炉为模型,用CFD(计算流体力学)技术对锅炉在不同生物质燃料条件下的燃烧过程及污染物排放特性进行了模拟。结果表明,不同入炉燃料的不同成分对其燃烧过程及产生的烟气成分有一定的影响。模板混合燃料中氮元素含量较高导致其燃烧时第一烟道出口截面NO_X排放浓度达到了412.9 mg/m~3,设计燃料、黄秆混合燃料及灰秆混合燃料对应NO_X排放浓度则分别为:206.3 mg/m~3, 190.5mg/m~3, 262.3 mg/m~3。在采用推荐配风方式时,生物质炉排炉对不同入炉燃料的适应性达到了预期,建议生物质电厂在实际运行中选用氮含量较低的燃料。     

200 MW锅炉低NOx燃烧系统改造与试验研究

针对某燃用烟煤的200 MW机组采用四角切圆布置方式燃烧器的670 t/h锅炉,在主燃烧区域采用水平浓淡燃烧器、加装燃尽风喷口,采取燃料水平分级与空气垂直分级结合的方式进行改造,降低氮氧化物(NOx)排放水平。研究了该低NOx燃烧系统对锅炉NOx/CO排放和飞灰可燃物的影响规律。试验结果表明,当采用合理的燃尽风布置合理的二次风配风调节方式,燃尽风份额控制在30%时,机组NOx排放量可降低到300 mg/m3以下;在任一工况下都不高于400 mg/m3,其中最低NOx排放浓度为250.84 mg/m3。同时,对飞灰含碳量影响较小,保持在1.5% ~ 3%之间。     

CO_2稀释天然气高压燃烧特性数值模拟

为了研究惰性气体稀释气体燃料高压燃烧后NO_x的排放规律,通过数值模拟计算的方法研究了CO_2稀释天然气在燃气轮机燃烧室内的高压燃烧特性。结果表明:各种压力下燃烧区域温度随着稀释率的增大明显降低,且燃烧区域高度也有所降低,燃烧提前;通过CO_2稀释天然气燃烧在一定的稀释率以内可以很好地控制NO_x的排放量,但超过这个稀释率NO_x排放量会上升;在高压下通过CO_2稀释天然气燃烧相对于低压时更容易控制NO_x的排放量。     

330MW机组锅炉低氮燃烧技术改造

对某发电公司330MW机组锅炉采用低氮燃烧器、空气分级燃烧等技术进行改造,并针对改造后的燃烧方式进行燃烧调整试验。从设备安全、减排效果及锅炉能效指标等方面对本次改造进行综合评价,结果表明,改造后锅炉排放的NO_x质量浓度从618 mg/m~3降至285mg/m~3,锅炉过热器、再热器没有出现超温情况,锅炉效率变化不大。本次改造及效果评价方法可为同类型锅炉改造提供参考。     

CFB锅炉低氮燃烧改造对NO_x排放质量浓度的影响

对一台燃烧福建无烟煤的75t/h中温旋风分离CFB锅炉进行低氮燃烧改造,将布风板有效截面积由13.43m~2缩减为11.38m~2,二次风率从40%提高到45%。工业热态试验证明该低氮改造取得了良好的效果:NO_x排放质量浓度从210mg/m~3左右降低到180mg/m~3左右,可满足NO_x排放质量浓度200mg/m~3限值要求;机械不完全燃烧损失q4降低了0.3%~0.6%,CO排放质量浓度也有所降低,提高了CFB锅炉的运行经济性。