大唐武安发电有限公司降低氮氧化物经验交流汇报

大唐武安发电有限公司降低氮氧化物经验交流汇报一、公司简介大唐武安发电有限公司为2×300MW间接空冷凝汽式机组，配2×1100t/h亚临界、一次中间再热循环流化床锅炉。两台机组分别于2012年11月、12月份投产运行。锅炉为东方锅炉股份有限公司的DG1100/17.4-Ⅱ3型锅炉，为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式，主要由一个膜式水冷壁炉膛，三台汽冷式旋风分离器和一个由汽冷包墙包覆的尾部竖井三部分组成。脱硫采取炉内石灰石+尾部湿法脱硫工艺，脱硝采用SNCR脱硝方式，还原剂为尿素溶液。机组设计阶段并未设计配套的脱硝系统，随着国家环保政策要求越来越严格，我公司于2014年增设了SNCR装置，每个分离器入口水平烟道各增设了6台压缩空气雾化尿素喷枪及配套的相关设备，改造后实现氮氧化物排放浓度低于100mg/Nm3。后于2015年进一步改造，分别在每个分离器入口水平烟道处又增设4台压缩空气雾化尿素喷枪，经公司员工长时间的调整和其他设备的改造，目前两台机组已实现氮氧化物超低排放，即，实现机组氮氧化物排放浓度低于50mg/Nm3以下稳定运行。二、具体措施针对影响氮氧化物生成的各项因素，我公司成立了“降低氮氧化物技术攻关项目”小组，主要从以下四个方面开展工作。（一）通过控制床温来降低氮氧化物排放量随着炉内燃烧温度的提高，NOx的排放量将升高，因此，通过降低床温来控制NOx的排放量。我公司两台锅炉实际运行中均存在床温偏高的问题，满负荷平均床温依然在960℃左右，炉内床温最高点仍达1005℃。为了控制床温，我公司共进行了以下改造：1.我公司运行期间表现出外循环灰量不足的情况，通过对回料器灰样进行化验，发现分离器分离下的循环灰中位粒径较大，旋风分离器效率不足。我公司使用耐磨耐火材料将旋风分离器入口烟道宽度减少，以达到减小流通截面提高烟气速度的目的，从而提高旋风分离器分离效率，增加外循环灰量，使物料外循环趋于正常，可以充分地从炉膛下部带走热量。2.自投运以来我公司给煤粒径控制存在重视程度不足的情况，3mm以下粒径所占比例一直在50%左右，并常有粒径超标现象，为解决这一问题，我公司对给煤筛碎设备进行了改造并加强定期维护工作力度来控制给煤粒径，使3mm以下粒径比例占到70%以上，同时控制10mm以上粒径的比例，从而使锅炉可以参与内循环的物料量增加，炉内温度分布合理。3.通过改造炉内防磨梁来增加受热面吸热面积。我公司锅炉水冷壁上基建期间安装了8道砌筑料防磨梁，超低排放改造以来陆续改造为导热式网格防磨片形式，增加了约80平方米的吸热面积。通过这些改造，我公司床温降低了15℃左右，为降低氮氧化物排放量奠定了基础。（二）通过降低炉底反应区内的氧量来控制氮氧化物排放限制反应区内的氧浓度，对热力型NOx和燃料型NOx的生成都有一定的控制作用，采用这种方法可使NOx排放量降低。为了控制反应区内的氧浓度，我公司进行了以下工作：1.通过布风板冷风动力场实验，得出炉膛布风板风量分布情况，根据实验结果对炉膛风帽进行修复，从而使布风板布风均匀性得到改善，使运行人员可以均匀给煤，减少燃烧过程中炉膛下部燃烧区局部富氧燃烧的情况，抑制氮氧化物的生成。2.通过增加煤仓清堵装置，改善给煤机断煤情况，减少断煤次数，便于运行控制给煤量，从而避免燃烧区出现因燃料不足而形成的富氧燃烧状态，抑制氮氧化物的生成。3.控制给煤粒径在增加了内循环灰量的同时也减少了一次风的用量，从而使炉膛下部的风煤配比发生了改变，整体降低了底部燃烧区的氧量，在给煤量及煤质不变的情况下为底部燃烧区实现厌氧燃烧奠定了基础。通过这些改造，目前我公司已可以达到均匀给煤，堵煤次数降低至每天20次以下，提高了煤种的适应性，彻底解决了锅炉燃烧不稳及氧量波动大，氮氧化物不好控制的缺陷。(三)通过改造脱硝系统增加脱硝效率增加脱硝系统以后，我公司运行期间脱硝尿素喷射系统频繁出现部分喷枪无流量缺陷，该缺陷使脱硝系统不能充分地产生作用，不利于氮氧化物排放量的控制。产生这种情况的原因是低负荷情况下尿素溶液用量较少，压力较低，尿素母管过细导致各喷枪之间出现了抢流量的现象，为解决这一问题，我公司在尿素母管上加装了分配集箱，使各喷枪流量趋于平均，从而使尿素溶液可以更充分的和烟气内氮氧化物发生反应，提高脱硝系统效率。（四）进行运行调整优化来控制氮氧化物排放运行调整工作直接决定着氮氧化物排放量的多少，为了可以达到脱硝最佳效果，我公司运行人员从以下几方面开展工作：1.建立了氮氧化物时均统计分析、尿素耗量分析等相关台账，做到日日有数据、周周有分析、月月有总结。特别是对于瞬时超标，每次认真分析超标的原因，查找对策，总结出煤种、粒径、炉膛差压、氧量、尿素量等参数与氮氧化物的相互作用关系，做到统筹考虑，确保氮氧化物达标排放下的经济运行。2.针对机组启动并网初期时段氮氧化物不能达标的难题开展专题研究。通过认真分析机组并网初期氮氧化物变化，得出并网初期氮氧化物高的主要原因在于：一是床温度低、脱硝效率低（500℃-600℃，氮氧化物所要求最佳反应温度为850℃-1100℃）；二是锅炉风量大于投入给煤量所需要的氧量，再加上空预器及布袋除尘器漏风率等影响，导致净烟气氧量远大于正常氧量，按照折算公式计算：折算后氮氧化物=（21-标氧%）/（21-实测氧%）*1.53（一氧化氮与二氧化氮转换倍数），从而使得机组并网初期氮氧化物容易超标。根据以上分析，运行人员总结想要控制氮氧化物最终排放浓度，首先就是要控制氧量8%以内，其次就是在机组启动并网前尽量保持高的床温，特别是分离器入口烟温最好750℃以上，最后还应根据煤质的不同控制机组升负荷速率，从而达到控制氮氧化物排放浓度的目的。实测值折算值转换倍数氧量10501.5316.4112.5501.5315.262515501.5314.11517.5501.5312.967520501.5311.8222.5501.5310.672525501.539.52527.5501.538.3775不同氮氧化物实测值情况下的炉侧氧量控制表实测值折算值转换倍数氧量30501.537.2332.5501.536.082535501.534.93537.5501.533.787540501.532.6442.5501.531.492545501.530.3453.通过统计分析实际运行数据，研究制定了正常运行过程中一般情况下机组运行负荷与尿素溶液投入量的对应关系，给运行调整提供了指导性意见：序号机组负荷（MW）尿素溶液耗量（t/h）备注13002.5尿素溶液耗量为尿素输送泵出口实时流量值，锅炉燃煤挥发分、床温、烟气氧量等参数对尿素耗量影响较大。22802.032501.842201.552001.061800.571500.24.对脱硝系统的自动调整进行了优化，在自动调整中增加了负荷、AGC指令，锅炉给煤量、锅炉含氧量、锅炉风量等自动前置条件，加大AGC指令前馈作用，AGC指令每增加1万负荷，尿素溶液流量增加0.3t/h，AGC指令每减少1万负荷，尿素溶液流量以0.1t/min的速率减少0.3t/h。经过我公司各专业人员共同努力，目前脱硝自动调整已形成一套高效、稳定的调整逻辑。5.下发了尿素制备的管理措施、降低尿素耗量的运行调整控制措施以及控制氮氧化物达标排放等相关措施，加强了对尿素制备的监管，降低了脱硝还原剂尿素的耗量，保证正常的生产运行秩序，达到优化管理的目标。通过这四方面的工作，我公司氮氧化物排放量达到了50mg/Nm3以下的超低排放标准，并顺利拿到了两台机组的“1分钱”超低排放环保电价补贴。这就是我公司在降低氮氧化物排放量工作上的一些经验，有不足之处请大家指正。谢谢大家！