技术讲课-低氮燃烧改造SCR技术

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1、脱硝技术讲课发电部二值马志刚2012年10月06日低氮燃烧改造+SCR技术一、NOx的危害酸雨和硝酸盐沉积光化学烟雾N2O破坏臭氧层NOx发电部二值技术讲课二、国标对NOx排放的要求GB13223-1991：《燃煤电厂大气污染物排放标准》是1991年颁布，1992年开始实施的。标准规定了燃煤电厂的二氧化硫允许排放量及烟尘允许排放浓度。没有对NOx排放值进行规定。GB13223-1996：1996年修订了该标准，代之以GB13223-1996《火电厂大气污染物排放标准》，对1997年1月1日以后的新扩改建电厂，开始对NOx排放进行限制。锅炉额定蒸发量煤粉锅炉液态排渣固态排渣≥1000t/h

2、1000650发电部二值技术讲课二、国标对NOx排放的要求GB13223-2003：国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局于2003年12月23日发布了GB13223-2003《火电厂大气污染物排放标准》,并于2004年1月1日开始实施。标准规定了燃煤电厂的SO2允许排放量及烟尘允许排放浓度。对NOx排放进行分时段限制。发电部二值技术讲课二、国标对NOx排放的要求GB13223-2011：2011年7月18日发布了GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》，并于2012年1月1日开始实施，对NOx排放进行更加严格的限制。NOx排放标准值为100mg/m3。对于采用W型火焰锅

3、炉、循环流化床锅炉、2003年12月31日前建成投产或通过环评报告审批的电站锅炉，NOx排放标准值为200mg/m3。重点地区全部执行100mg/m3。重点地区：根据环境保护工作的要求，在国土开发密度较高，环境承载能力开始减弱，或大气环境容量较小、生态环境脆弱，容易发生严重大气环境污染问题而需要严格控制大气污染物排放的地区。发电部二值技术讲课三、控制NOx的技术措施发电部二值技术讲课四、低氮燃烧技术（一）NOx分类：煤粉炉产生的NOx种类NOx热力型NOx快速型NOx热力型NOxNOx按生成原理分类发电部二值技术讲课1、热力型NOx燃烧时，空气中氮在高温下氧化：随着反应温度T的升高，其反

4、应速率按指数规律增加。当T<1500℃时，NO的生成量很少，而当T>1500℃，T每增加100℃，反应速率增大6-7倍，亦即NO生成量增大6-7倍。当温度达到1600℃时，热力型NOx的生成量可占炉内NOx的生成总量的25％~30％发电部二值技术讲课2、快速型NOx在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx。由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中N2反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要60ms，所生成的量与炉膛压力的0.5次方成正比,与温度的关系不大。快速型NOx生成量很少，在分析计算中一般可以不计，仅在燃用

5、不含氮的碳氢燃料时才予以考虑。以上两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。发电部二值技术讲课3、燃料型NOx由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型NOx的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。燃料型NOx在煤粉燃烧NOx产物中占60－80％。主要来源发电部二值技术讲课四、低氮燃烧技术二、影响NOx生成量的主要因素：温度燃料含氮量氧浓度反应时间发电部二值技术讲课1、温度：温度是影响最重要的一个因素，尤其是达到某温度后，NOx的生成量与温度成指数关系。该温度称为“边界温度”，在煤粉燃烧装置常规氧

6、量运行条件下，这个“边界温度”大约为1300℃。发电部二值技术讲课2、燃料含氮量：燃烧时，燃料中的含氮成分与含氧物质发生反应的生成物有两种可能：形成一氧化氮NO。与含氮的物质反应(主要是NO本身)形成氮分子，即燃料氮并非转化为NO。燃料成分对NOX生成的影响比较复杂，不但与含量有关，还因不同燃料会产生不同的燃烧温度，而叠加上温度的影响。发电部二值技术讲课3、氧量：一般而言，氧量过高将导致NOx生成量高，因为参与反应的O2充足。但太高将由于温度下降产生相反的影响。发电部二值技术讲课4、反应时间：化学反应需要一定的时间完成，右图是甲烷+空气燃烧时NOx生成量在不同温度下与时间的关系。发电部二

7、值技术讲课（四）我厂#1炉低氮燃烧改造：四、低氮燃烧技术采用中心给粉旋流低NOx煤粉燃烧器技术将A层燃烧器下移一层在A、B层上部加装燃尽风层燃烬区主燃区燃烬风燃烬风B层C层D层A层E层发电部二值技术讲课四、低氮燃烧技术（五）改造后对NOx的影响：燃烬风层抢风，分担25%总风量，二次风箱送风量减少对炉膛温度起到冷却作用A层燃烧器下移二次风箱开度70-80%中心给粉旋流燃烧器火焰中心降低火焰短，燃烧距离短（火柱），燃烧面积缩小氧量降低炉