关于低负荷期间降低NOx排放的运行分析

关于低负荷期间降低NOx排放的运行分析一、问题的提出2016年以来经济形势下滑，我厂发电量也明显下降，机组经常会近500MW低负荷运行，低负荷期间NOx生成量会明显增大，加大了控制难度。而如今环保要求很高，对NOx排放有着严格规定，如果超限会影响环保电价及电厂形象。所以，如何很好的实现低负荷期间NOx的减排尤其重要。二、问题分析电厂排放的NOx主要指NO和NO2，还有少量的一些其它价态的氮的氧化物。NOx的生成主要有燃料型、热力型、快速型三种形式。而其中主要是燃料型NOx，燃料型NOx是指燃料中含氮化合物,在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成NOx。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600~800℃时就会生成燃料型NOx。在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN等中间产物基团，然后再氧化成NOx。燃料型NOx的生成和还原不仅与煤种的特性、煤中氮化合物存在的状态、煤中的氮热分解时在挥发分和焦碳中分配的比例和各自的成分有关，还与氧的浓度、燃烧温度相关。机组运行期间脱硝反应器入口和出口NOx含量一直是重要的监视参数。入口尽量控制在250mg/m3左右，出口尽量控制在40~45mg/m3。但是快速降负荷期间，尤其是负荷接近500MW时，脱硝反应器入口NOx迅速上升，甚至高到500mg/m3以上，这将导致反应器出口NOx含量快速上升，以致NOx小时均值上升过快，如果发生在整点之前，尤其容易使NOx排放超标。如果只通过大量喷氨来降低出口NOx浓度，不仅容易出现空预器堵塞，而且影响机组经济性。所以，应该通过燃烧调整来尽量降低入口NOx含量。三、降低脱硝入口NOx的方法1、通过调节送风与二次风挡板调节二次风箱与炉膛差压Δp，Δp比较高时，二次风的风速比较高，动量也大，一次风从喷口出来后不久即被二次风所卷吸，对卷吸周围的高温烟气更加有利，由于温度高，热力型NOx的生成量比较大，从而使总的NOx的排放量大；Δp比较低时，二次风速比较低，刚性也比较弱，二次风很快就与一次风混合，在富氧的条件下，大部分挥发分氮被氧化成NOx，使燃料型NOx的生成量增大，从而使总的NOx排放量增大。所以，运行中应通过摸索调节，找到合适的二次风箱与炉膛差压Δp。2、控制合适的氧量，炉内燃烧区域的供氧量加强，燃烧强度加强，炉膛火焰温度升高，热力型NOx的生成量增大。另外，燃烧区域氧浓度增加，为燃料中的氮化合物燃烧时的热分解产物进一步氧化成NOx提供了条件，从而使燃料型NOx的生成量也增加，因此总的NOx排放量增加。所以在满足炉膛燃烧的情况下，可以适当的减少风量。事实证明，当快速降负荷时，通过减少风量可以明显缓解NOx生成。3、采用倒三角配风方式，在主燃烧区域，锅炉氧量相对较低，形成相对的还原性气氛，同时此燃烧的火焰温度也要相对低一些，热力型NOx和燃料型NOx的生成量都减少；在燃烧器区域上部送入过量的空气，有助于燃料燃尽，而且该区域不是主燃烧区域，火焰温度比较低，即使该区域氧量比较大，NOx的生成量也不会增大，因此，总的NOx排放量比较低。这也说明顶部SOFA风的投入确实能减少NOx的生成量。4、低负荷时尽量少启动F磨煤机，如果需要启动E磨煤机时，尽量采用尽量采用ABCE磨组合运行方式。5、邀请设计院专家进行燃烧调整试验，力求寻找到既不是锅炉效率下降过多，又可以使NOx的生成得到有效抑制。