淺析循環(huán)流化床鍋爐的低氮氧化物排放

曹啟峰（　江蘇省如東協(xié)鑫環(huán)保熱電有限公司,江蘇　如東226400）

淺析循環(huán)流化床鍋爐的低氮氧化物排放

曹啟峰
（江蘇省如東協(xié)鑫環(huán)保熱電有限公司,江蘇如東226400）

摘要：近幾年，在經(jīng)濟社會的高速發(fā)展下也出現(xiàn)很多發(fā)展帶來的問題，比如環(huán)境問題、能源問題等等，嚴(yán)重制約著社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，節(jié)能減排成為社會關(guān)注越來越多的問題。國家開始實施各種節(jié)能減排措施，其中煤電站鍋爐氮氧化物(N0，)排放標(biāo)準(zhǔn)的制定，NO的減排工作日益受到重視。必須尋找一種新的鍋爐技術(shù)，解決鍋爐廠用電效率高，燃燒效率低的問題，環(huán)境能源緊缺與大氣污染等問題。

關(guān)鍵詞：節(jié)能型；循環(huán)流化床鍋爐；低氮氧化物；排放

氮氧化物是大氣污染的主要物質(zhì)，它主要有兩個來源，一個是汽車等移動源，另一個是鍋爐設(shè)備等固定源。近幾年，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和科技水平的提高，汽車的數(shù)量越來越多，而汽車向空氣中排放的NOx也迅速增多，在這種經(jīng)濟發(fā)展模式下NOx污染越來越嚴(yán)重，逐漸成為一個去哪球星問題。本文針對這一問題分析節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐的低氮氧化物排放，闡述燃煤鍋爐NOx排放濃度與燃燒煤種、鍋爐結(jié)構(gòu)、燃燒器型式、鍋爐運行工況和運行參數(shù)的關(guān)系，降低氮氧化物排放量。

1　節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐的低氮氧化物排放原理

節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐的低氮氧化物排放中NOx生成一般是由CFB鍋爐在工作過程中生成的，主要集中在密相區(qū)，給煤口附近位置產(chǎn)生的NOx最多。在生成的過程中一般會隨煙氣沿CFB爐膛高度方向流向爐膛上風(fēng)出口，其質(zhì)量濃度一般呈向下趨勢流動狀態(tài)發(fā)展。在流動過程中利用二次風(fēng)稀釋質(zhì)量濃度，與此同時炭對NOx起還原作用。我國鍋爐燃燒一般多使用石油焦、無燃煤和貧煤等活性燃料，這種類型的活性染料在單位時間內(nèi)燃燒的速率比較低，所以子啊燃燒過程中可能需要很多反映表面，提高爐膛內(nèi)碳的還原性?？傊?，爐膛內(nèi)氧化還原氣氛和溫度是是影響鍋爐生成NOx和還原的主要因素，一般情況下調(diào)整鍋爐運行狀態(tài)能夠控制NOx排放，從而實現(xiàn)NOx的達(dá)標(biāo)排放。

2　節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐的低氮氧化物排放技術(shù)

2.1技術(shù)簡介

節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐的低氮氧化物排放技術(shù)一般通過優(yōu)化給煤粒徑，在保障大顆粒燃燒的同時壓縮無效床料的比例，降低鍋爐底部密相區(qū)NOx的懸浮濃度，從而能夠有效的提高有效床料的比例，這樣就能夠較好的滿足其傳熱性要求，預(yù)防鍋爐底部超溫。另外，給煤口位置的優(yōu)化處理能夠增加二次風(fēng)擾動效果，以此來降低二次風(fēng)物料質(zhì)量濃度，使燃過程中二次風(fēng)穿透能力得到較好的提高，從而減少鍋爐貧氧區(qū)范圍，大大提高鍋爐燃燒效率。但是這種排放技術(shù)的使用一般要有一定的條件，也就是鍋爐在燃燒的過程中其的外循環(huán)回路和分離器效率能滿足最基本的物料平衡需求。

2.2此排放技術(shù)對床溫影響

2.2.1溫度選擇

在節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐燃燒的過程中，生成NOx的關(guān)鍵因素是鍋爐爐膛溫度是否達(dá)標(biāo)；一般情況下鍋爐爐膛內(nèi)溫度越高，NOx釋放量也相應(yīng)的增多。在這個過程中要注重爐膛內(nèi)溫度設(shè)計，在燃燒效率和傳熱的要求下進(jìn)行合理設(shè)計，所以溫度的選擇不能太符合要求，要根據(jù)鍋爐的物料平衡所能達(dá)到的傳導(dǎo)系數(shù)設(shè)計合理的溫度需求。在鍋爐的受熱面部分要盡量降低飛灰含碳量，采用流態(tài)重構(gòu)技術(shù)優(yōu)化床料及二次風(fēng)的穿透擴散力技術(shù)，在低溫下維持高燃燒效率的，在這種情況下進(jìn)行溫度設(shè)計和選擇，以便能夠?qū)崿F(xiàn)爐膛內(nèi)燃燒效率的提高。

2.2.2床料質(zhì)量優(yōu)化

除了溫度設(shè)計以外在循環(huán)流節(jié)能環(huán)保過程中要做好床料質(zhì)量優(yōu)化工作，通常情況下，爐內(nèi)床料的總存量很低，這種情況下爐內(nèi)平均顆粒懸浮質(zhì)量濃度也會隨之下降，而爐內(nèi)上部懸浮物料濃度隨之升高，這種情況下鍋爐上部區(qū)域受熱面也會隨之增大，上部懸浮質(zhì)量濃度隨之升高，顆粒團在此過程中逐漸形成生成，保證爐膛底部超溫。

2.3此排放技術(shù)對氧化還原氣氛的影響

2.3.1鍋爐內(nèi)O氣氛優(yōu)化

節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐的低氮氧化物排放技術(shù)通過優(yōu)化給煤粒路徑，減少爐膛內(nèi)粗大顆粒份額的生成，導(dǎo)致鍋爐內(nèi)上部燃燒份額不斷增加，不利于系統(tǒng)的生成和系統(tǒng)工作效率的提高。這種情況下，工作人員必須合理調(diào)整鍋爐的分級送風(fēng)配比，降低鍋爐在燃燒過程中一次風(fēng)比例，同時增加二次風(fēng)比例。提高二次風(fēng)的位置，使?fàn)t膛內(nèi)氧氣均勻分布。

2.3.2NOx生成量的優(yōu)化

在NOx生成過程中，要注意減少鍋爐爐膛底部一次風(fēng)產(chǎn)量，使原有密相區(qū)還原性氣氛更加充足，從而上移二次風(fēng)口，使下部還原氣氛空間更加充足，這些因素均會抑制NOx的生成。同時，減小鍋爐底部密相區(qū)硫化風(fēng)速，增加了煤顆粒再次停留時間，延長還原性氣氛停留時間。據(jù)有關(guān)調(diào)查顯示，鍋爐在燃燒的過程中一二次風(fēng)配比NOx的生成具有較大的影響，所以提高鍋爐內(nèi)二次風(fēng)的比例能夠較好的降低爐膛內(nèi)NOx排放水平，而且在密相區(qū)初始生成量也不同，提示NOx生成對氧化性氣氛的依賴性。而對配比風(fēng)做出相應(yīng)調(diào)整的重構(gòu)后的鍋爐流態(tài)有利于減少NOx的初始生成量，促進(jìn)其還原反應(yīng)的發(fā)生與進(jìn)展。

3　結(jié)語

節(jié)能型循環(huán)流化床鍋爐的低氮氧化物排放技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效降低含氮氣體的排放，降低環(huán)境污染率，改善周圍控制環(huán)境，此技術(shù)的應(yīng)用符合我國提出的構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的社會發(fā)展理念需求。特別是此技術(shù)應(yīng)用于鍋爐燃燒中，從床溫控制和氧化還原反應(yīng)等角度，解決鍋爐運行超溫現(xiàn)象。從而起到控制NOx排放的目的，達(dá)到降低氮氣排放量的目的。

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