淺析循環流化床鍋爐欠氧燃燒NOx 變化

陳志明(福建省石獅熱電有限責任公司，福建 石獅 362700)

1 概述

我廠一期2×75t/h、1×150t/h 循環流化床鍋爐，脫硝方式采用SNCR，其中75t/h 鍋爐100BMCR 運行時旋風分離器入口煙氣溫度設計值在560℃，而SNCR 脫硝反應溫度區間在850～950℃。對此，為降低煙氣中NOx排放值，通過SNCR 系統往爐內噴氨水的效果大打折扣，對此，為探究降低煙氣中NOx排放 值，于2020 年4 月1 日～4 月15 日(共16 天)進行正常運行和在4 月17 日～5 月2 日(共16 天)進行低氧低床溫燃燒運行下進行燃燒試驗，運行對比發現，在低氧工況燃燒時，煙氣中的NOx值比正常燃燒時低，以75t/h 為例，抽取部分段數據如表1，表2。

查相關文獻查得，鍋爐煙氣中NOx的生成方式主要有3 種，分別為：

熱力型：它是空氣中的氮氣在高溫下氧化而生成的NOx。

快速型：燃燒時空氣中的氮和燃料中的碳氫離子團如CH等反應生成的NOx。

燃料型：燃料中含有的氮化合物在燃燒過程中熱分解而又接著氧化而生成的NOx。

2 運行分析

根據上表中得知，在鍋爐蒸發量大致相同和相同煤質情況下，正常燃燒時的鍋爐床溫和煙氣中的NOx排放量都較高，根據NOx生成原理來看，在富氧高床溫下，一部分空氣中的氮氣在高溫下氧化生成NOx；另外一部分煙氣中的氧氣與煤中氮化合物在燃燒條件下，其反應方程如下：

表1 3#爐不同工況下NOx含量表

表2 4#爐不同工況下NOx含量表

而在低氧的工況下，煙氣中的氧氣含量和床溫都較低，因此，煙氣中NOx排放量低于正常工況下的NOx排放值，符合鍋爐正常運行的現象，符合煙氣中NOx的生成機理。

3 經濟效益

以上表數據來看，煙氣中NOx總含量如表3，表4。

表3 3#爐

表4 4#爐

兩臺爐一個班次可以少排放NOx為34.31kg，以一年生產300 天為例，則可以少排放NOx量為：

工業氨水濃度以20%來算，則一年可節省的氨水量為：

假設20%工業氨水價格在900元/t，則一年可節約的費用為：

并且煙氣中含氧量的降低，煙氣中總風量較小，表明風機的出力也比較小，在一定程度上減少風機的功率，起到節能的效果。

4 注意事項

循環流化床鍋爐在低氧工況下可以在一定程度上降低煙氣中NOX 的排放量，但作為運行人員要時刻注意鍋爐各項參數例如CO 的含量，鍋爐燃燒需要一定的O2，若煙氣中含氧量過低，會造成化學不完全燃燒增大，煙氣中飛灰含碳量增加，CO的排放量也會增大，造成不經濟燃燒，公司應根據各自運行參數來調整，在保證正常燃燒的情況下，適當性降低煙氣中含氧量，降低NOx的排放，節約氨水量。

5 結語

我國正處于高速發展時期，以往的生產和發展是以犧牲資源為代價產生，而造成資源、能源的稀缺，而資源的稀缺性造成節能減排的必要性，近年我國對于各個領域的節能減排重視度越來越高，而電廠作為能源消耗的主要源頭之一，對其進行節能減排具有重要意義，不僅能夠降低電廠的能耗，提高經濟效益，降低生產成本，而且對周邊環境也有一定保護作用。眾人拾柴火焰高，將節能減排理念落實到全國所有生產企業，則推進中國可持續發展戰略具有重大作用，中國也會從能耗大國轉型為低耗、高效的國家。