《低负荷空气分级》word版

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1、低负荷空气分级+SCR技术在燃煤锅炉脱硝中的应用摘要：空气分级燃烧技术在电站低氮燃烧脱硝中起到了很好的效果。燃尽风量，燃尽风速，燃尽风两级布置对NOX的降低产生了重大影响。低负荷时，对省煤器、空气预热器等受热面进行布置改造，以及联立炉内空气分级技术从而提高锅炉出口烟温，满足SCR的反应温度，进而进一步降低NOX的排放。关键词：空气分级;低负荷；脱销；SCR按照火电厂大气污染物最新的排放标准，NOx的排放限值为30mg/m3[1]（重点地区执行20mg/m3）。所以降低燃煤锅炉的NOX排放是燃煤电厂当前最重要的任务之一。空气分级+SCR燃煤脱销技术在电厂中得到了广泛的应

2、用[2-4]。在炉内脱销中燃尽风率[5],燃尽风速[6],燃尽风两级布置[7],对降低NOX的产生起到了重大作用。电站低负荷运行时，对省煤器、空气预热器等受热面进行布置改造[8-10]进而提高锅炉出口烟温，满足SCR的反应温度，提高脱销效率，进一步降低NOX的排放。如何联立炉内空气分级和炉外SCR脱销已经成为目前电站研究的课题。由于大部分电站不能额定负荷运行，所以在低负荷运行时，如何调整炉内空气分级和炉外受热面的布置，降低NOX的排放，成为燃煤电站攻坚的问题。1空气分级对NOx排放的影响1.1主燃区过量空气系数对NOx排放的影响主燃区过量空气系数过高，会使炉内有足够的

3、氧气进行燃烧，煤粉会得到充分的燃烧，进而燃料型NOX生成较多，提高了NOX的生成量。另外，主燃区足够的氧气参与燃烧会使主燃区的温度升高，一定程度上增加了热力型NOX的产生。主燃区过量空气系数过低，会使炉膛内煤粉燃烧不充分，致使炉膛出口烟气中未燃尽碳的含量过高。炉内燃烧不充分，会生成大量的CO形成还原性气氛，NOX在还原性气氛下会被还原，从而降低了NOX的排放。但是，锅炉的高温腐蚀和还原性气氛的存在有着密切的关系，CO浓度大的地方腐蚀就大。原因是未燃尽碳的存在使水冷壁附近的烟气处于还原性气氛，导致了灰熔点温度的下降和灰沉积物过程的加快，从而导致了受热面管子的腐蚀。随着主

4、燃区过量空气系数的降低，使烟气在还原区的温度和速度下降[11],致使煤粉在还原区滞留的时间增加，促进了NOX还原，降低了NOX的排放。主燃区过量空气系数的降低会使NOX排放和颗粒碳燃尽率降低，使CO的排放量增加。然而，如果主燃区过量空气系数小于0.9，那么它从NOX排放减少得到的益处，将被对锅炉整体燃烧效率产生的害处所抵消掉[12]。所以，进行空气分级配风要结合锅炉整体的燃烧效率进行分配。1.2主燃区分级风喷嘴布置对NOx排放的影响NOX的排放随着燃尽风喷嘴和燃烧器距离的增加而降低[11]，但如果距离超过了给定的值，CO的产生量会急剧的增加。主燃区分级风喷嘴的布置对N

5、OX的排放影响较小，是因为空气分级效率是关于主燃区过量空气系数的一个函数，只跟主燃区过量空气系数有关[12],但它在主燃区过量空气系数小于1时，对整体的燃烧效率产生较大影响。1.3燃尽风率对NOx排放的影响燃尽风率影响着主燃区的温度和氧浓度。燃尽风率越大，主燃区的温度和氧浓度越低，使主燃区热力型和燃料型NOx的生成减少，氧浓度越低，形成的还原性气氛越大，对NOX的还原越强烈。但过高的燃尽风对燃烧会产生一定的负面影响。当燃尽风率从0％～25％时，炉膛出口的烟气温度和氧浓度都有增加，NOX的浓度下降，与此同时，炉膛出口飞灰中未燃尽碳的成分也有所增加。燃尽风在15％～20％

6、之间，CO浓度变化比较平缓，NOX浓度降低的幅度较大，炉膛出口烟温较低[5]。而在20％～25％之间，NOX浓度降幅较小，飞灰中未燃尽碳的含量增幅较大[13],CO浓度和烟温增幅比较明显。因此燃尽风率在15％～20％变化时，能保证较高的NOX排放效果，同时产生的负面影响也较小。考虑到燃尽风速对燃尽风和未燃尽煤粉的影响，燃尽风率在20％混合较好，负面影响较小。因此燃尽风率取20％是最优的选择。1.4燃尽风速对NOx排放的影响随着燃尽风速的增加，燃尽风的穿透能力加强，更容易穿透到炉膛中心，从而使得烟气与煤粉的混合加剧，从而增加了炉膛中心的高温区域的面积，并且相对集中，利于

7、煤粉充分燃烧，会增加燃料型和热力型NOX的生成。随着燃尽风速的继续增大（大约60m/s)，会使锅炉烟气出口温度降低，炉内中心温度上移，减少了煤粉在炉内的停留时间，从而使NOX还原的时间减少，造成NOX的排放增加。所以，燃尽风速过大会增加NOX的排放量。1.5两级燃尽风装置对NOx排放的影响单级燃尽风装置无法适应锅炉负荷和煤质的变动，从而导致煤粉燃尽度低，飞灰含碳量高和减温水量大的问题，进而提出两级燃尽风装置方式[7]。锅炉高负荷运行时，对于单级燃尽风布置方式，燃尽风与烟气和未燃尽焦炭的接触面积小，不能充分发生反应，燃尽率得不到保证。采用燃尽风两级布置