锅炉NOx排放控制技术及应用

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1、第33卷第3期华电技术V01．33No．32011年3月HuadianTechnologyMar．2011锅炉NO排放控制技术及应用曹定华，刘海洋(内蒙古华电包头发电有限公司，内蒙古包头014013)摘要：国家对发电厂污染物排放量的控制越来越严格，在保证锅炉燃烧稳定、提高燃烧效率的前提下，控制NO排放量显得非常重要。介绍了N0的生成机制，分析了不同结构的燃烧器对NO的影响，论述了抑制N0技术在内蒙古华电包头发电有限公司的应用情况。关键词：氮氧化物排放；燃烧器；浓淡分离技术；回火稳燃技术；配风技术中图分类号：X701文献标志码：B文章编号：1674—

2、1951(2011)o3—0069—042000K)主要生成燃烧型NO，占NO总生成量的0引言75％～80％。在生成的燃烧型NO中，煤受热分解近期，由于煤电供需状况越来越紧张，造成发电后，挥发分中的氮化合物主要是HCN和NH(i=0，用煤煤质差且煤质多变，常常引起锅炉燃烧不稳定；1，2，3)，它们与氧反应生成的NO占燃烧型NO总同时，由于煤质多变，硫、氮的质量分数非常不稳定，量的60％～80％，其余的为焦炭中N在燃烧时转变对锅炉燃烧调整提出了严峻挑战。成的NO。内蒙古华电包头发电有限公司(以下简称华电3不同结构的燃烧器对NO的影响包头发电公司)一期

3、工程锅炉为亚临界、中间一次再热、平衡通风、单炉膛、悬吊式、燃煤控制循环汽包3．1浓淡分离技术对NO的影响炉。采用正压直吹式制粉系统，每台炉共配置6台华电包头发电公司2023t／h锅炉配备的燃烧器ZGM113G型中速辊式磨煤机。燃烧器为摆动式直采用弯头式分离器加变异板技术，分离原理是利用流燃烧器，采用四角布置、切向燃烧、宽调节比、扇状流线型挡块撞击煤粒，在惯性离心力和重力作上／下浓淡分离技术。用下对煤粉颗粒进行导向分离，实现煤粉气流的浓缩和分流，以达到煤粉浓淡分离的目的。撞击式煤1问题的提出粉浓淡分流器示意图如图1所示。燃烧优化的目的是降低锅炉各项损

4、失，通过强化燃烧可提高锅炉效率，而抑制NO的排放量需要控制锅炉炉膛温度，这2方面在一定程度上是互相矛盾的。提高燃烧稳定性和燃烧效率的重要措施之一是提高燃烧区域温度，但又容易引起结渣和高温图1撞击式煤粉浓淡分流器腐蚀，还使NO排放量增加；降低NO排放量的有煤粉浓度的调整是通过改变挡块高度来实现效措施是提高燃烧区域的煤粉浓度，推迟混合，但又的。当挡块转动使其高度发生变化时，浓淡分离效不利于防止结渣，且可能影响燃烧效率。因此，同时果是不同的，这样可达到煤粉浓度连续可调的目的。解决这些问题是锅炉燃烧调整的关键技术。所以，挡块的“安装角度”非常重要。2NO生

5、成机制分离装置把一次风在垂直方向上分成上、下2股浓淡气流，再通过出口变异板保证了浓粉始终在按照NO的生成机制，NO包括空气中的N上部、淡粉始终在下部，即“垂直浓淡燃烧技术”。经高温氧化生成的热力型NO、燃烧中氮化物通过采用浓淡燃烧技术，可在燃烧器出口局部形成富燃挥发分的气相反应和焦炭的多相反应而生成的燃料料区域，造成还原性气氛，抑制NO的生成，能使型NO。NO生成量大幅度减少。低NO稳燃浓淡分离燃研究表明，在煤粉燃烧的温度范围内(低于烧器如图2所示。收稿日期：2010—07—09浓煤粉气流由于着火稳定性得到改善，挥发分·72·华电擞第33卷1．0k

6、Pa左右。在燃烧调整优化试验中，重点进行了期间，对F／FF／OFA进行调整恢复，增强了燃烧器本该调整试验，证明其调整有助于促进燃烧并抑制身抑制NO生成的能力；同时校正了部分燃烧器安NO生成。装角度，如EF／FF／OFA的2，3角的角度偏离设(6)反切风的使用。OFA反切风主要做调整热计值较大(最大达8。)，使燃烧切圆变形，抑制NO偏差使用，否则需尽量关小，以减少在燃尽阶段N，生成量的整体能力下降。和高温O再次合成反应而产生新的NO。所以，如以上主要从“低NO、稳燃、浓淡分离燃烧器”最上层F磨煤机备用，尽量采用FF调整热偏差，保的特性以及运行维护技术

7、方面进行探索，均未涉及持OFA在较小开度。环保新系统的技术改造方面。事实上，脱硝装置对(7)组织分级配风。从试验数据可以看出，根减少NO排放最有效，技术也越来越成熟。如果资据“低NO、稳燃、浓淡分离燃烧器”二次风喷口设金宽裕，可以考虑上脱硝装置。计特性，在燃料含氮量低于设计标准时，可以用常规5结束语均等配风或者倒塔形配风来促进燃烧，而燃烧含氮发电厂在然用劣质、多变煤种时，污染物排放是量超过设计值时，可以组织分级配风，即垂直方向空一个必须面对的难题。通过对抑制NO生成技术气分级配风技术，对抑制NO生成很有效。的探索和实践，华电包头发电公司1，2锅炉的

8、(8)风粉在线装置的使用。华电包头发电公司NO排放得到了有效控制。在每台磨煤机出口粉管上安装了“风速、煤粉浓度”(编辑：刘