小型循环流化床锅炉NOx超低排放改造试验

小型循环流化床锅炉NOx超低排放改造已经成为当前进一步推动工业源超低排放改造的重要对象。本文针对某台75 t/h循环流化床锅炉展开脱硝系统运行情况诊断、升级改造,并对脱硝系统实现超低排放的性能进行测试。结果表明:该锅炉测试过程中NOx原始生成质量浓度约210~270 mg/m3,脱硝系统升级改造后,无炉内脱硫工况下,尿素喷射量增大至89 L/h（质量分数40%,下同）时,NOx排放质量浓度下降至28.7 mg/m3,炉内脱硫工况下,尿素喷射量增大至95.2 L/h时,NOx排放质量浓度下降至48.10 mg/m3;原选择性非催化还原（SNCR）脱硝系统效率较低,仅为22.29%~64.46%,改造后的SNCR脱硝系统在无炉内脱硫工况下脱硝效率达到了约90%,炉内脱硫工况下脱硝效率最高近77.5%;SNCR脱硝系统提效改造技术路线对小型循环流化床锅炉NOx超低排放改造效果较好,但应尽量减少炉内脱硫工艺的影响。本研究对全国小型循环流化床锅炉NOx超低排放改造具有重要的借鉴意义。     

燃烧调整对NOx排放及锅炉效率的影响

为控制NOx排放,在1025t/h锅炉上进行了燃烧调整试验.通过改变氧量、上三次风、燃尽风以及二次风配风方式等因素,研究不同工况下NOx浓度及锅炉效率变化规律.试验表明,不同氧量工况下炉内火焰平均温度基本不变,随氧量增加,燃料型NOx急剧增加,锅炉效率升高;随上三次风比例增加,NOx和锅炉效率都下降; 随着燃尽风挡板开度增大,炉内火焰平均温度下降,NOx排放浓度下降,锅炉效率变化较小;不同配风方式下,束腰型配风工况的锅炉效率最高,NOx排放量最低,均匀配风工况下NOx排放浓度增加了14.20%.在保持一定锅炉效率的前提下,燃烧调整可以降低NOx排放浓度10%～20%.     

燃煤锅炉缩腰配风对NO_x排放影响的试验研究

控制锅炉NOx的排放是目前电站大气污染所面临的主要问题。在多次实验基础上,确定某厂锅炉在缩腰配风方式下NOx排放较低。为此,在该方式的多种工况下进行了NOx燃烧排放实炉测试,着重研究缩腰配风对NOx排放的影响及低NOx的运行调节方式。     

炉内喷钙对SO_2和NO_x排放的影响研究

在一维沉降炉上进行了炉内喷钙脱硫试验,系统考察了煤粉炉内喷钙脱硫工况条件下SO2和NOx排放发影响因素。试验表明,SO2和NOx排放与炉内温度、Ca/S、脱硫剂细度、煤种、过量空气系数等有密切关系。通过SO2和NOx排放规律的研究,为石灰石脱硫选择一个合适的工况,缓解脱硫和降低NOx排放之间的矛盾。     

基于模糊聚类的NOx排放多模型预测优化

火电机组广泛参与调峰导致运行工况频繁变动,使得锅炉出口NOx排放的控制难度增大。 基于对燃烧状态的影响将锅炉运行参数分为可调参数和不可调参数,并利用不可调参数分布将运行数据样本进行模糊均值聚类划分,以此实现锅炉出口NOx排放特性的多模型预测。同时,利用粒子群算法对各工况所属子模型的可调参数进行寻优来实现NOx排放的优化。对某1 000 MW燃煤机组数据仿真表明,提出的NOx排放多模型预测方法比单一模型具有更好的精度,且模型训练时间更短,经过粒子群算法参数优化后NOx排放质量浓度降低了9.98%。     

沙角A电厂5号锅炉低NOx排放分析

对沙角A电厂5号锅炉NOx排放低的原因进行了分析,指出煤种、燃烧方式、运行工况等是其主要影响因素。采用低NOx燃烧分级技术是控制NOx排放行之有效的措施。     

炉内喷钙对SO2和NOx排放的影响研究

在一维沉降炉上进行了炉内喷钙脱硫试验，系统考察了煤粉炉内喷钙脱硫工况条件下SO2和NOx排放发影响因素，试验表明，SO2和NOx排放与炉内温度，Ca/S，脱硫剂细度，煤种，过量空气系数等有密切关系，通过SO2和NOx排放规律的研究，为石灰灰石脱硫选择一个适合的工况，缓解脱硫和降低NOx排放之间的矛盾。     

锅炉高效低NOx燃烧的试验研究

对江西贵溪电厂1号炉进行高效低NOx燃烧试验研究,找锅炉运行效率和NOx排放量与电厂运行参数的关系,在负荷、煤种、煤粉细度等参数不变时,尽量采用缩腰的配风方式燃烧,控制较低的过量空气系数等,才能保证NOx排放较低。     

超临界600 MW机组CFB锅炉NOx排放分布特性实炉试验

为了进一步研究循环流化床（CFB）锅炉NOx排放分布特性及变化规律,有针对性地进行设计优化、技术改造及运行调整等,本文在某台超临界600 MW机组CFB锅炉上进行了NOx排放分布特性实炉试验,得到了锅炉炉膛、分离器等部位NOx质量浓度的分布及变化规律,提供了炉内复杂气氛条件下NOx排放的基础数据,并提出了合理控制运行风量及给煤量,优化一、二次风配比,提高二次风口位置,以及采用烟气再循环和低过量空气系数运行等降低NOx原始排放质量浓度的技术措施,可为大型CFB锅炉设计、改进及运行等提供参考。     

电厂燃煤锅炉NOx排放计算模型的建立

抛弃了传统的建立在湍流模型和气固两相流模型基础上的NOx排放质量浓度计算方法，运用统计学的方法，建立了NOx排放质量浓度的多元回归计算模型。模型的建立是从锅炉运行因素出发，通过分析各种运行因素对锅炉效率和NOx排放质量浓度的影响，归纳出影响锅炉效率和NOx排放质量浓度的综合性影响因素——炉内风分配，并将其量化，从而建立起锅炉NOx排放质量浓度的多元回归计算模型。通过此模型可由各运行因素预测锅炉的NOx排放质量浓度。以此模型为基础可开发出应用于切圆燃烧煤粉锅炉的“NOx排放优化运行与在线监测软件”，在线指导运行人员优化燃烧，实现高效低NOx燃烧运行。该模型是针对某一特定锅炉建立的，但其建立方法对各种四角切圆燃烧锅炉具有普遍意义。     

SCR烟气脱硝技术的应用

燃煤电厂不仅要控制SO2的排放,而且要控制NOx的排放。介绍了选择性催化还原法(SCR)脱硝技术,并结合其在大唐哈尔滨第一热电厂2台300 MW机组的应用情况,对SCR烟气脱硝技术的化学反应机理、工艺流程、主要设备及实际运行情况进行了介绍。     

600 MW机组SCR系统性能试验

针对某600MW机组的SCR系统进行调试,试验发现,该SCR系统出口截面上NOx浓度分布和入口截面的速度分布非常不均匀,入口温度稳定。不同工况下NH3的流量越大,则SCR系统的脱硝率越高。该SCR系统SO2氧化率及NH3平均逃逸率非常低。     

选择性催化还原蜂窝状催化剂工业试验研究

以工业级药品为主要成分,制备选择性催化还原（selective catalytic reduction,SCR）蜂窝状催化剂,利用工业试验台对其活性进行测试,取得了催化剂在真实烟气情况下,不同空速、催化剂用量、温度、氨氮比、NO2初始浓度等因素对催化剂活性的作用效果。文中真实烟气环境下SCR脱硝系统运行存在最佳工况范围：SCR反应塔入口温度360～390℃,出口温度330～360℃,氨氮比为0．85～1,空速在4000-6000h-1。此工况下,催化剂脱硝效率可以达到84％。催化剂的75％活性温度窗口为320-400℃,且峰值在380℃处取得。催化剂的脱硝效率随氨氮比变化明显,当氨氮比达到0．9时,催化剂脱硝效率超过80％。催化剂对NO2浓度适应性较好,NO2初始浓度在615～3485mg．m-1范围内,催化剂的脱硝效率始终保持在70％以上。     

600MW亚临界锅炉低氮改造后燃烧优化试验分析

为满足新的火电厂大气污染物排放标准要求,对某电厂1号机组600 MW亚临界四角切圆锅炉进行了低氮燃烧器改造。通过燃烧调整优化试验,掌握改造后锅炉的燃烧特性,确定不同负荷段下锅炉的最佳运行工况。试验结果表明：高负荷时,贴近上层燃烧器的CCOFA风量对锅炉NOx的排放浓度、烟气中CO浓度,以及飞灰含碳量影响大;而在低负荷时,投运偏上层磨煤机组合更有利于提高再热汽温和SOFA风调节锅炉NOx排放浓度的裕度。     

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。     

双尺度低NO_x燃烧器技术应用分析

分析了煤粉燃烧过程、NOx生成及控制方法、双尺度燃烧的技术原理,介绍了深圳妈湾电力有限公司1号锅炉燃烧器改造方案,以及为实现低NOx燃烧改造采取的各项措施。通过改造后的性能试验研究煤质、氧量、负荷、燃烧器摆角、磨煤机组合和配风等不同工况下的NOx排放特性,在此基础上进行燃烧优化调整后,NOx排放质量浓度(标准状态)在燃用大友煤时降至250mg/m3,在燃用神华煤时低至181mg/m3,改造后锅炉性能没有下降,并且取得了较好的经济环保效益。     

甲烷对冲扩散火焰NOx生成动力学特性研究

根据NOx化学基元反应机理,通过化学动力学方法研究了甲烷燃烧不同工况下NOx的生成特性,分析影响NOx生成的主要因素。研究结果表明:甲烷对冲火焰基元反应机理GRI-Mech2.11对NO浓度预测值比GRI-Mech3.0更接近实际试验值;燃烧速度梯度增加,甲烷燃烧着火提前,NO的排放浓度降低较多;燃烧当量比减少,燃烧高温区域增加,NO的排放浓度基本没有变化;采用高温空气燃烧技术时,降低高温空气中的氧量可以有效降低NOx的排放。     

锅炉负荷变化对NO_x排放浓度的影响

基于锅炉负荷变化对NOx排放浓度有重要影响,分析了几台锅炉NOx排放浓度和负荷之间的关系,指出了影响NOx排放浓度的因素是燃料的挥发分、含氮量,炉膛温度水平,煤粉颗粒在还原区的停留时间以及燃烧器型式,提出了相应的技术措施。     

基于CNN(1D)-LSTM模型的电站锅炉SCR入口NOx浓度预测

为了解决电站锅炉操作人员依赖经验调节锅炉运行参数降低SCR入口NOx浓度，提高脱硝效果的问题，提出一种SCR入口处NOx浓度预测方法。该方法建立了基于卷积神经网络和长短期记忆神经网络的CNN(1D)-LSTM模型，通过提取锅炉在时序上的特征参数，可预测5 min后SCR入口处NOx浓度。电厂运行人员可将该模型的预测结果作为SCR入口处NOx浓度的重要参考，更加有效地调节锅炉参数进行脱硝优化。结果表明，预测3 min后SCR入口处NOx浓度LSTM模型优于CNN(1D) LSTM；预测5 min后的SCR入口浓度CNN(1D)-LSTM模型相比于LSTM模型预测精度有很大的所提高，在测试集上Emape为7.05%，取得了期望的效果。