300MW燃煤鍋爐運行中降低氮氧化物排放研究

張連軍

（勝利發電廠二期運行部，山東 東營 257000）

一 選擇課題

1.現狀調查

隨著大氣污染物排放對電廠要求日益嚴格，我廠排放指標已經納入環境實時監控中，降低NOx 已成為我廠迫在眉睫的課題。因煤種、負荷等影響Nox 指標的因素并不在可控范圍之內，在常規運行工況內的燃料分配、二次風配比、氧量調整等，運行人員存在習慣性的調整，因為沒有一個如何降低Nox 指標的指導性規范，Nox指標 并沒有明顯降低。

降低NOx排放主要有兩種措施。一是控制燃燒過程中NOx的生成；二是對生成的NOx 進行處理。為了控制燃燒過程中NOx 的生成量所采取的措施原則為：(1)降低過量空氣系數和氧氣濃度，使煤粉在缺氧條件下燃燒；(2)降低燃燒溫度，防止產生局部高溫區；(3)縮短煙氣在高溫區的停留時間等。

二 要因分析與確認

我廠二期在保證鍋爐燃燒穩定前提下，對#4 爐進行了幾次降低氮氧化物燃燒調整試驗并進行了結果比較，以達到對NOx的排放控制。

1.試驗在盡量保證煤質不變、鍋爐負荷不變的情況下進行，在習慣性調整工況的基礎上進行降低NOx 排放燃燒調整，經過改變燃燒工況后其NOx排放（以NO計）由調整前的455mg/m3最低下降為368mg/m3，降幅為19.1%，效果非常明顯，說明通過燃燒調整在一定范圍內可以達到降低氮氧化物排放的目的；

2.增加下層一次風口煤粉量或煤粉濃度，減少上層一次風口煤粉量或煤粉濃度，即盡量增大下層磨出力減小上層磨出力，在一定范圍內可以降低NOx排放濃度。

3.在二次風配比上，采用頂部多層配風、逐層配風且增大頂部二次風配風量（OFA2、OFA1、DD）,減少中部（BC1、BC2）風量，可降低NOx排放濃度。

4.在降低氧量進行低NOx 燃燒調整試驗中，氧量由4.5%降為4%、再將為3.5%時，對NOx排放濃度沒有明顯影響，然而繼續深度降低氧量，降為3%時，NOx排放濃度下降明顯，說明風量也是對NOx排放濃度產生重大影響的因素，但主、再熱汽減溫水量減為0，說明風量過低可能會對蒸汽品質造成一定影響。

三 實施對策

二期運行部按照#4 鍋爐燃燒調整NOx 試驗大綱，在現有條件下（不改變煤種，不改變機組電、熱負荷），積極探索、實踐#4爐燃燒組織中對NOx控制，指導、服務于運行調整。

試驗工況一：增加頂層（OFA1）二次風量，降低中部（BC1、BC2）二次風量。

試驗工況二：在工況一的基礎上，降低燃燒器之間夾心風（CD）二次風量。

四 檢查效果

1.本次試驗在煤質不變、鍋爐負荷不變情況下，對習慣性調整工況下進行低NOx 燃燒調整，其NOx（以NO 計）由調整前的455mg/m3下降為368mg/m3，降幅為19.1%。

2.增加下層一次風口煤粉量或煤粉濃度，減少上層一次風口煤粉量或煤粉濃度，可降低NOx排放濃度。

3.采用頂部多層配風、逐層配風且增加頂部二次配風量（OFA2、OFA1、DD）,減少中部（BC1、BC2）風量，可降低NOx排放濃度。

4.把上層的C 層和D 層一次風口看做一個一次風口，那CD層即為夾心風，降低CD層風量，變相增加上層的煤粉濃度，可降低NOx排放濃度。

5.在降低氧量進行低NOx 燃燒調整試驗中，氧量由4.5%降為4%、再將為3.5%時，對NOx排放濃度。而繼續深度降低氧量，降為3%時，NOx排放濃度下降明顯，同時主、再熱器減溫水量減為0。

6.整個試驗過程中燃燒穩定。在增加上層二次風配比，減少中部二次風配比調整中，減溫水量有少量增加。

五 總結及今后打算

在實際生產中進行了降低NOx 排放調節試驗，但通過燃燒調整降低NOx 排放是有限的，要想更大限度降低NOx 需要從設備上進行根本的改進。另外在鍋爐運行過程中，通過改變燃燒工況降低氮氧化物排放與強化鍋爐燃燒在理論上有相悖之處，一味追求降低NOx 排放會降低鍋爐燃燒的穩定性，增大了因燃燒差導致鍋爐滅火的風險，在經濟性上也會帶來飛灰增大、排煙溫度升高、蒸汽品質差等負面影響，降低了爐組的經濟型，因此在運行操作中應找準結合點，盡量在保證鍋爐燃燒穩定、鍋爐效率無降低情況下，通過燃燒調整降低氮氧化物排放量。