國(guó)家發(fā)展改革委等部門(mén)關(guān)于印發(fā)《電解鋁行業(yè)節(jié)能降碳專(zhuān)項(xiàng)行動(dòng)計(jì)劃》的
360MW亞臨界燃煤機(jī)組低氮燃燒改造及運(yùn)用
360MW亞臨界燃煤機(jī)組低氮燃燒改造及運(yùn)用北極星環(huán)保網(wǎng)訊:本文介紹了氮氧化物產(chǎn)生的原理,通過(guò)燃煤電廠進(jìn)行低氮改造,從配風(fēng)、氧量控制、燃燒器擺角等方面進(jìn)行運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整,從而達(dá)到降低氮
北極星環(huán)保網(wǎng)訊:本文介紹了氮氧化物產(chǎn)生的原理,通過(guò)燃煤電廠進(jìn)行低氮改造,從配風(fēng)、氧量控制、燃燒器擺角等方面進(jìn)行運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整,從而達(dá)到降低氮氧化物排放。
關(guān)鍵詞:氮氧化物,低氮改造,配風(fēng)氧量,控制燃燒器擺角
2013年,我國(guó)霧霾面積最高達(dá)143萬(wàn)平方公里,波及15%國(guó)土面積,我國(guó)平均霧霾天數(shù)35.9天,部分地區(qū)超過(guò)100天。而2015年霧霾更是過(guò)之而不及,大氣霧霾成為重大民生問(wèn)題。按照綠色發(fā)展要求,落實(shí)國(guó)務(wù)院大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃,加快燃煤電廠升級(jí)改造,2020年前,對(duì)燃煤機(jī)組全面實(shí)施超低排放和節(jié)能改造,改造完成后,實(shí)行新的排放標(biāo)準(zhǔn):粉塵10mg/Nm³、二氧化硫35mg/Nm³、氮氧化物50mg/Nm³。截止2016年1月,全國(guó)近1億千瓦煤電機(jī)組已經(jīng)進(jìn)行了超級(jí)排放技術(shù)改造,正在改造超過(guò)8000萬(wàn)千瓦,占煤電裝機(jī)容量10%。將大大改善我國(guó)大氣質(zhì)量。
1.氮氧化物產(chǎn)生機(jī)理
煤燃燒過(guò)程中生成的氮氧化物主要是NO(約占氮氧化物總量的95%)和NO2(約占氮氧化物總量的5%),一般統(tǒng)稱(chēng)NOx。大氣中的NOx有90%來(lái)自燃燒產(chǎn)物,其中火力發(fā)電廠的排放量約占總量的50%。
產(chǎn)生機(jī)理一般分為如下三種:
1.1.熱力型
燃燒時(shí),空氣中氮在高溫下氧化產(chǎn)生,其中的生成過(guò)程是一個(gè)不分支連鎖反應(yīng)。其生成機(jī)理可用捷里多維奇反應(yīng)式表示。隨著反應(yīng)溫度T的升高,其反應(yīng)速率按指數(shù)規(guī)律增加。當(dāng)T<1500℃時(shí),NO的生成量很少,而當(dāng)T>1500℃時(shí),T每增加100℃,反應(yīng)速率增大6-7倍。
1.1.1.熱力型氮氧化物生成機(jī)理:
O2+N=2O+N
O+N2=NO+N
N+O2=NO+O
1.1.2.在高溫下總生成:
N2+O2=2NO
2NO+O2=NO2
1.2.瞬時(shí)反應(yīng)型(快速型)
在碳?xì)浠衔锶剂先紵谌剂线^(guò)濃時(shí),在反應(yīng)區(qū)附近會(huì)快速生成NOx。由于燃料揮發(fā)物中碳?xì)浠衔锔邷胤纸馍傻腃H自由基可以和空氣中氮?dú)夥磻?yīng)生成HCN和N,再進(jìn)一步與氧氣作用以極快的速度生成,其形成時(shí)間只需要60ms,所生成的與爐膛壓力0.5次方成正比,與溫度的關(guān)系不大。
上述兩種氮氧化物都不占NOx的主要部分,不是主要來(lái)源。
1.3.燃料型NOx
由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成。由于燃料中氮的熱分解溫度低于煤粉燃燒溫度,在600~800℃時(shí)就會(huì)生成燃料型,它在煤粉燃燒NOx產(chǎn)物中占60~80%,。
在生成燃料型NOx過(guò)程中,首先是含有氮的有機(jī)化合物熱裂解產(chǎn)生N、CN、HCN和等中間產(chǎn)物基團(tuán),然后再氧化成NOx。由于煤的燃燒過(guò)程由揮發(fā)份燃燒和焦炭燃燒兩個(gè)階段組成,故燃料型的形成也由氣相氮的氧化(揮發(fā)份)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)兩部分組成。
2.我廠低氮燃燒改造方案及成效
2.1.改造前現(xiàn)狀:
2.1.1.珞璜電廠二期#3、4鍋爐與360MW汽輪發(fā)電機(jī)組配套,是由法國(guó)STEIN公司制造。
2.1.2.鍋爐型式:亞臨界、一次中間再熱、強(qiáng)制循環(huán)、雙拱爐膛、固態(tài)排渣、燃煤汽包爐。其結(jié)構(gòu)為單爐體、π型露天布置。
2.1.3.使用燃料:松藻無(wú)煙煤,#0輕柴油。
2.1.4.燃燒方式:直流燃燒器,雙拱布置,“W”火焰。
2.1.5.通風(fēng)方式:平衡通風(fēng)。
2.1.6.燃燒設(shè)備:在爐膛標(biāo)高30.8米處分前、后拱分別布置有18油槍?zhuān)?4支大油槍?zhuān)?支小油槍?zhuān)?,每拱?支(7支大油槍?zhuān)?支小油槍?zhuān)?側(cè)萘?0%MCR。18臺(tái)給粉機(jī)供36個(gè)煤粉燃燒器,每臺(tái)給粉機(jī)供兩個(gè)煤粉燃燒器,36個(gè)煤粉燃燒器分前后布置,每拱18個(gè)煤粉燃燒器。本爐將原C/G組油槍拆除,增設(shè)有C/G組共4套小油槍及小給粉機(jī)輔助燃燒器。設(shè)計(jì)燃煤最低穩(wěn)燃負(fù)荷為40%MCR。燃燒區(qū)的水冷壁敷設(shè)有衛(wèi)燃帶,用以提高燃燒區(qū)溫度,從而改善煤粉的著火條件。
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