循环流化床锅炉的低氮排放技术
循环流化床锅炉超低排放改造技术及应用
循环流化床锅炉超低排放改造技术及应用引言近些年我国加强了节能减排方面的管理,循环流化床锅炉属于发电中最为重要的设备,面临着非常严峻的减排压力。
但是因为循环流化床锅炉自身较为特殊,所以实现超低排放技术路线也有所差异。
本文主要分析循环流化床锅炉超低排放改造技术路线,提出循环流化床锅炉烟气超低排放的使用条件。
1 循环流化床锅炉超低排放改造技术路线分析1.1 炉内改造对于循环流化床锅炉来说,其影响 NOx最主要的因素就是锅炉的床温以及氧化还原性能,随着锅炉床温的下降以及氧化还原性的增加,锅炉炉膛出口的NOx值会逐渐下降。
遵照此原理,可以利用优化给煤粒度,增加物料的平均粒度、降低底部密相区的悬浮浓度来提升快速床流动有效床料比例,可以确保炉膛内部燃烧热量的有效分配,防止底部出现超温的情况。
1.2 增设 SNCR 装置如果锅炉所用的煤种是烟煤,那么通过简单的炉内改造就无法实现 NOx的超低排放要求,此种情况下可以增设价格较低的 SNCR 烟气脱硝设备。
1.3 增设半干法脱硫设施对于循环流化床锅炉来说,最主要的脱硫方式包括炉内钙法脱硫、炉外半干法脱硫以及炉外湿法脱硫等类型。
通过不同炉内钙法脱硫的 300 MW 循环流化床锅炉 SO2排放测试,得知其排放质量浓度比较低(仅为 200 mg/m3)。
如果想要实现SO2的超低排放就要确保脱硫效率控制在 98%上,只通过炉内钙法脱硫是无法实现的。
从目前来看,循环流化床锅炉超低排放更多采用的是炉内钙法脱硫+炉外半干法脱硫、炉外湿法脱硫等方式。
1.4 增设超净电袋复合除尘设施从以往试验数据能够得知,采用超净电袋复合除尘设施之后烟尘排放质量浓度<10 mg/m3,绝大多数除尘器的运行阻力都在 900 Pa 下。
所以在符合超低排放属性的基础上,可以优先采取超净电袋复合除尘设施。
2 应用案例分析2.1 工程基本概况神华神东电力有限责任公司上湾热电厂位于内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇,建有2×150 MW 空冷抽凝式汽轮发电机组,配置2×520 t/h 超高压循环流化床锅炉,项目于 2008 年 4 月 2 日开工建设,2009 年 12 月建成并进入设备和系统调试阶段。
循环流化床CFB低氮燃烧技术
循环流化床CFB低氮燃烧技术循环流化床(CFB)是商业化程度最好的洁净煤技术之一,其具燃烧效率高、燃料适应性强、NOX 生成量少、脱硫成本低等优势。随着经济发展,燃煤、燃油和燃气锅炉烟气排放的指标控制越来越严格,最新颁布的环保标准要求对NOX、SO2和烟尘超低排放,具有低NOX排放和低SO2排放的循环流化床锅炉也不能满足现行环保标准的要求,结合CFB锅炉工程实例。
对循环流化床锅炉燃烧条件进一步优化,可保证流化床锅炉初始NOX排放值在100mg/Nm3以下,为了使NOX排放值达到50mg/Nm3超低排放水平,循环流化床锅炉需要与SNCR脱硝、SCR 脱硝及SNCR和SCR相结合的脱硝等烟气脱硝技术相结合。1改变燃烧条件控制氮氧化物排放措施1.1循环流化床锅炉床温控制循环流化床锅炉NOX生成量与锅炉床温密切相关,在燃烧一定煤种时,锅炉燃烧效率随床温升高逐渐升高,NOX生成量随锅炉的床温升高而增加,炉内脱硫效率随着床温升高到一定值后急剧下降,锅炉床温的选取在保证锅炉效率的同时,需要兼顾考虑锅炉NOX生成量和炉内的脱硫效率,选取最为经济的锅炉运行床温,目前,流化床锅炉已经向超临界、大型化参数发展,在锅炉设计时,炉内需要布置更多的受热面控制锅炉床温在合理的数值。1.2循环流化床锅炉风量分配控制为了降低锅炉运行过程中NOX生成量,尽量降低布风板一次风量,一次风作用保证炉内密相区的循环物料能够流化,通过二次风来实现燃料的燃尽,适当提高锅炉密相区上二次风口高度,同时加大密相区二次风的分级力度,在锅炉运行过程中调节上下二次风比例,增加上二次风口风量,选取合适的过量空气系数,控制锅炉出口烟气氧量。通过控制合理的床温和改善流化床锅炉燃烧条件后,能够保证NOX初始排放量在100mg/Nm3以下。为了实现流化床锅炉超低排放指标,循环流化床锅炉仍然需要采用辅助烟气脱硝手段。2循环流化床锅炉SNCR技术SNCR技术是在循环流化床锅炉中成熟应用的一种烟气脱硝技术,它具有系统简单、可靠和效率高的优点。SNCR技术关键点包括:还原剂选择;还原剂喷入点选择;合适的反应温度区间,为850~1150℃。尿素因为便于运输和储存,并且尿素溶液穿透性好,在循环流化床锅炉中,尿素溶液作为烟气脱硝还原剂被广泛应用;尿素溶液喷入点设置在旋风分离器入口烟道上或设置分离器出口烟道上,如图1所示,该处烟气温度在880~950℃之间,正好处在SNCR最佳反应温度区间,采用此种布置式,SNCR在循环流化床锅炉中的脱硝效率可以达到70%以上,但SNCR的氨逃逸率较高,最高达到8ppm,对空气预热器的选型设计需要特殊要求,选用脱硝专用的空气预热器,并且对空气预热器的下游设备也有较大影响。3循环流化床锅炉SCR技术SCR技术作为一种成熟的烟气脱硝技术在煤粉锅炉中被广泛采用,流化床锅炉因为飞灰含量高,受到催化剂选型因素的影响,在流化床锅炉中应用较少,随着催化剂制造工艺的不断提升,在循环流化床锅炉中也可以应用SCR技术控制NOX的排放。在循环流化床中,SCR反应器设置在省煤器出口和空气预热器入口之间,如图2所示,在锅炉整体布置设计时,需要保证SCR反应器入口烟气温度在300~420℃之间,为了满足锅炉满足全负荷脱硝,必要时可对省煤器分级设计,即将省煤器分为两级,SCR反应器入口设置一级省煤器,SCR反应器出口设置一级省煤器。SCR脱硝还原剂可以采用液氨,也可以采用尿素水解或热解制氨,在SCR反应器入口烟道喷入反应器,喷入的NH3在催化剂的作用下与烟气中的NOX反应,达到脱除NOX目的。4循环流化床锅炉SNCR与SCR相结合技术在循环流化床锅炉中,可以采用SNCR与SCR相结合的烟气脱硝形式,既可得到更高的脱硝效率,还可以控制脱硝系统氨逃逸率。在旋风分离器入口烟道或出口烟道设置SNCR尿素溶液喷枪,在省煤器出口设置SCR反应器,如图3所示,通过尿素溶液喷枪喷入尿素溶液,选择合适的NSR,尿素溶液热解生成的氨气与烟气中NOX反应后剩余的NH3,通过SCR反应器时,烟气中的NOX和NH3在催化剂的作用下继续反应,这样可以够控制反应器出口NH3逃逸率在3ppm以下。为了达到较高的烟气脱硝效率,也可以在SCR入口设置独立的喷系统,通过喷氨格栅将氨气喷入SCR入口烟道,还原剂制备区可以与SNCR尿素溶液制备区公用,通过采用尿素溶液水解或热解的工艺制备氨气。5结论通过控制流化床锅炉床温,控制流化床锅炉风量分配和过量空气系数,改善锅炉燃烧条件,同时采取辅助的脱硝设施,如SNCR、SCR、SNCR和SCR相结合等烟气脱硝技术,能够保证循环流化床锅炉出口NOX排放值达到超低排放标准的要求。。
浅析循环流化床锅炉的低氮氧化物排放
山 泉工案 捉术
能 源 技 术
浅 析循 环流化床锅 炉 的低 氮氧化物排放
曹启峰 【江苏省如东协鑫环保热 电有限公司 , 江苏 如东 2 2 6 4 0 0)
摘 要 :近 几年 ,在 经济社 会的 高速发 展下也 出现很 多发展 带来的I ' - - ]  ̄ I ,比如环境 问题 、能源 问题等等 ,严 重制 约着社会 经济的可持 续发展 , 节 能减排成 为社会关注越来越 多的问题 。国家开始 实施各种 节能减排措施 ,其 中煤 电站锅 炉氮氧化物 ( N O ,) 排放标 准的制定,N 0的减a b - r - 作 日 益受到重视 。必须寻找一种新 的锅 炉技术 ,解决锅 炉厂用 电效率 高,燃烧效率低 的问题 ,环境 能源 紧缺与 大气污染等 问题 。
与进 展。 节能型循环流 化床锅炉的低氮氧化 物排 放技术一般通过优化给煤 粒径 பைடு நூலகம்在保 障大颗 粒燃烧的 同时压缩 无效床料的 比例 ,降低锅炉底部 3 结 语
密 相区 NO x 的悬浮 浓度 ,从而 能够有 效的提高 有效床料 的 比例 , 这
节能型循 环流化 床锅 炉的低氮氧化物排放 技术的应用 ,能够有效 样就 能够 较好的满足其传 热性 要求 ,预防锅炉底部超温 。另外 ,给煤 降低含氮气体 的排 放 ,降低环境污染率 ,改善周围控制环境 ,此技 术 口位置 的优化处理能够增加二 次风扰动效果 ,以此来降低二次 风物料 的应用符合我 国提 出的构建可持续发展 的社会 发展理念需求 。特别 是 质量浓度 ,使燃过程中二次风 穿透能力得到较好 的提高 , 从而 减少锅 此技术应用于 锅炉燃烧中 ,从床温控制和氧 化还原反应等角度 ,解 决 炉贫 氧区范围 ,大大提高锅 炉燃 烧效率。但是这种排放技 术的使用一 锅炉 运行超温 现象 。从而 起到控制 NO x 排放 的 目的 ,达 到降低氮 气 般要 有一定的条件 ,也就是锅 炉在燃烧的过程中其 的外循 环回路和分 排放量 的目的 。 离器效率 能满足 最基本的物料平衡需 求 。 2 . 2 此排放技术对床温影响
循环流化床锅炉低氮燃烧的原理
循环流化床锅炉低氮燃烧的原理循环流化床锅炉,听起来是不是很高大上?不过别担心,咱们今天就把它说得简单明了,让你一听就懂。
咱先说说什么是“低氮燃烧”吧。
你要是站在锅炉旁边,应该会发现,锅炉往往会冒出浓浓的黑烟。
没错,这就是燃烧过程中氮氧化物(NOx)产生的原因。
这个氮氧化物可是个麻烦东西,对环境有害,尤其是对空气质量。
想象一下,空气中满是这种东西,就像是一个无形的“杀手”,人都不敢深呼吸了。
所以呢,低氮燃烧就应运而生了,目标就是减少这些有害物质的产生。
循环流化床锅炉是怎么做到这一点的呢?这个锅炉名字挺复杂,但原理其实很简单。
它的核心就是“流化床”。
简单来说,流化床就是一种能让燃料在锅炉中像“漂浮”一样的方式。
你想象一下,把沙子放到水里,水流动的时候,沙子就会跟着水流“飘”。
在锅炉中,这个“水”就是空气,燃料就是“沙子”。
通过这种方式,燃料在锅炉内部快速混合,燃烧更充分,温度均匀,不容易出现那些“热区”,从而减少了高温下氮氧化物的生成。
要知道,氮氧化物的产生通常是因为温度过高,氧气过多,或者燃料燃烧不完全。
而流化床锅炉通过控制床内的温度和氧气量,让燃烧过程更平稳,避免了这些问题。
像是老话说的,“巧妇难为无米之炊”,这锅炉不光有燃料,它还知道如何控制火候,让火烧得刚刚好,不急不躁,燃烧产生的氮氧化物自然就少了。
除此之外,循环流化床锅炉的“低氮”燃烧还有一个小秘密,那就是它的“再循环”功能。
简单来说,这锅炉内部有个“回流”系统,燃烧后的气体和烟气被“循环”回来,和新鲜的空气和燃料混合,再次参与燃烧。
这种循环的方式,不仅提升了燃烧效率,还能让锅炉保持一个比较低的温度,从而减少了氮氧化物的生成。
你说,聪明吧?这就像是你炒菜的时候,往锅里加点水,防止食材炒焦,火候控制得当,味道自然好。
当然了,低氮燃烧技术不仅仅是为了环保。
你要知道,锅炉的燃烧效率越高,能源就能用得越充分,燃料浪费就少,经济效益自然就提升了。
像我们平时用的电,很多时候就是通过这种大规模的锅炉来转化的。
300MW循环流化床锅炉(#2)超低NOx排放技术方案
300MW循环流化床锅炉(#2)超低NOx排放技术方案循环流化床锅炉由于燃烧温度低,其产生的NOx主要来源于燃料中氮元素,故循环流化床锅炉NOx原始排放浓度相对较低,由于国家新环保标准及超低排放要求的实施,将循环流化床锅炉也纳入考核范围之内,虽然通过二次风口、给煤口的位置及分布进行优化调整,以及增加烟气再循环系统措施可以降低循环流化床锅炉的NOx原始排放,但是降低的幅度一般小于30%。
循环流化床锅炉的传统低NOx排放的优势不复存在,如果不进行烟气脱硝改造,也面临着排放不达标的现状。
本文对300MW循环流化床锅炉(#2)超低NOx排放技术方案进行了研究。
标签:300MW;NOx排放技术;研究1 循环流化床低NOx排放的研究现状循环流化床锅炉的NOx主要是燃料型,国内外诸多学者致力于改变燃烧条件来实现低NOx排放的研究。
中国科学院工程热物理研究所根据循环流化床锅炉的特点,充分发挥CFB锅炉的自身优势,开发出一种新的降低氮氧化物排放的循环流化床燃烧方法,即炉膛低氧燃烧实现主循环回路对NOx还原,结合旋风分离器出口后补燃的技术方案。
利用该技术方案,由于燃料在由炉膛、旋风分离器、返料器组成的循环回路中进行燃烧,炉膛内未通入充分过量的助燃空气,燃烧产生的烟气中含有一定浓度的一氧化碳,一氧化碳的存在將烟气中的氮氧化物还原成氮气,在旋风分离器出口通入的补燃空气将烟气中的一氧化碳燃尽,从而可以显著降低氮氧化物的排放,同时保证锅炉的燃烧效率。
2 300MW循环流化床锅炉(#2)超低NOx排放改造总体方案中国科学院工程热物理研究所提出的炉膛低氧燃烧结合旋风分离器出口补燃的技术方案是一种降低循环流化床氮氧化物排放的燃烧方法,适用于煤及其他含氮燃料的燃烧,能够降低烟气中氮氧化物的排放浓度,同时保证循环流化床燃烧装置的燃烧效率。
针对内蒙古京泰发电有限责任公司2# 300MW循环流化床锅炉,采用将补燃空气从二次风母管引出,通过三根风管从二次风出口母管,分别引到三个旋风分离器出口处。
循环流化床锅炉低氮改造技术介绍
循环流化床锅炉低氮改造方案1目录1.NOx生成机理及影响因素2.脱硝改造方案33.杭锅烟气清洁排放技术2CFB 锅炉NOx 来源——燃烧温度影响Nox 生成机理及影响因素¾燃烧最高温度Tmax <1500K(1267℃ ),燃料型NOx为主¾燃烧最高温度Tmax >1900K(1627℃ ),燃料型NOx所占比例减少¾燃烧最高温度Tmax >2200K(1927℃ ),热力型NOx为主CFB锅炉炉膛温度在850~950℃,热力型NOx占总排放10%以下,以燃料型NOx为主。
NOx浓度理论计算公式——泽利多维奇公式C NOx =K(C N2C O2)1/2exp(-21500/RT T ) g/m 3;3NOx 生成与燃烧温度关系——摘自《CFB 锅炉NOx 的生成机理与计算》CFB锅炉NOx来源——物料粒径影响Nox生成机理及影响因素¾细颗粒可加强炉膛传热,使得炉膛内燃烧热量分配更趋合理,保证炉膛温度场均匀,避免密相区出现局部超温。
¾物料越细,燃烧速率提高,O2加速消耗,利于CO生成,炭粒表面还原气氛增强,抑制NOx生成。
制成¾细颗粒反应表面积增大,焦炭对NOx还原能力增强。
¾细颗粒着火提前,相应延长NOx分解还原时间。
物料粒径对NOx生成的影响——摘自《不同煤种高温燃烧时NOx和SO2生成影响因素的实验》4Nox生成机理及影响因素CFB锅炉NOx来源——过量空气系数影响过量空气系数增加,NOx生成增加¾贫氧燃烧条件下,燃烧中间产物易向N2转化,同时未燃尽C与还原气体抑制NOx生成¾富氧燃烧条件下,燃烧中间产物易向NOx转化转化。
煤过量空气系数与NO浓度关系——《不同种类煤粉燃烧NOx排放特性试验研究》5¾减小次风率使密相区为还原性气氛抑制NO 生成密相区流化风速CFB 锅炉NOx 来源——一、二次风率影响Nox 生成机理及影响因素减小一次风率,使密相区为还原性气氛,抑制NOx生成;密相区流化风速减小,气体及煤颗粒停留时间增加,抑制NOx生成.提高二次风率,增强二次风穿透能力,加强稀相区的气固混合降低飞¾提高二次风率,增强二次风穿透能力,加强稀相区的气固混合, 降低飞灰含碳量。
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究随着环保意识的提高和环保政策的不断加强,低氮燃烧技术在燃煤锅炉行业中的应用越来越受到关注。
循环流化床锅炉作为目前燃煤锅炉领域中应用最为广泛的一种锅炉类型,其对低氮燃烧技术的应用也备受研究者和工程技术人员的关注。
本文将对低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究进行探讨,以期为相关领域的研究者和工程技术人员提供一些参考。
一、循环流化床锅炉的基本原理循环流化床锅炉是一种以煤粉为燃料,采用空气作为流化介质,通过机械循环风叶使固体颗粒形成“流态化”状态,使燃烧在氧化剂不断输送的状态下进行的一种锅炉。
其主要特点是燃烧效率高,煤种适应性强,燃烧过程中产生的污染物少,操作可以实现煤种的切换,具有较好的环保和经济效益。
二、低氮燃烧技术的原理与发展低氮燃烧技术是指在燃烧过程中,通过一系列技术手段,使燃料在燃烧的同时尽可能减少氮氧化物(NOx)的生成。
目前较为常见的低氮燃烧技术包括燃烧空气预热技术、分级燃烧技术、循环烟气再燃技术等。
这些技术能够通过优化燃烧过程,降低燃烧温度和氧化剂在燃烧过程中的分布,从而减少NOx的生成。
低氮燃烧技术发展至今已经比较成熟,其在燃煤锅炉行业中的应用也得到了广泛的推广。
在燃煤锅炉中,低氮燃烧技术的应用可以大幅度减少NOx的排放,降低燃料的使用成本,改善大气环境质量,符合现今环保政策的要求。
1.低氮燃烧技术的应用现状目前,循环流化床锅炉的燃烧技术主要集中在硫分燃烧技术、喷煤燃烧技术、热泵循环流化床燃烧技术等方面。
在这些燃烧技术中,低氮燃烧技术的应用相对较少,一方面是因为循环流化床锅炉本身并不容易产生高浓度的NOx;另一方面是因为低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用还存在一定的技术难题。
2.低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的技术难点(1)循环流化床锅炉燃烧过程中NOx的生成主要来自于煤粉燃烧、煤粉燃烧的温度和氧化剂的分布情况。
循环流化床锅炉本身就具有燃烧温度低和氧化剂分布均匀的特点,因此在其上采用低氮燃烧技术需要对燃烧过程进行深入的研究和优化。
《循环流化床燃煤超低氮排放技术基础研究》
《循环流化床燃煤超低氮排放技术基础研究》一、引言随着全球能源结构的转变,燃煤技术日益成为减少温室气体排放的重要研究领域。
中国作为世界上最大的燃煤消费国,实现燃煤的超低氮排放成为了环境治理和可持续发展的关键任务。
循环流化床(CFB)燃煤技术以其高效率、低污染的特点,成为实现这一目标的重要手段。
本文旨在深入研究循环流化床燃煤超低氮排放技术的基础原理及其应用。
二、循环流化床燃煤技术概述循环流化床燃煤技术是一种高效、低污染的燃煤技术。
其基本原理是通过流化床的循环运动,使燃料与空气充分混合燃烧,从而实现高效燃烧和低污染排放。
相比其他燃煤技术,循环流化床技术具有燃料适应性广、燃烧效率高、氮氧化物排放低等优点。
三、超低氮排放技术基础为实现燃煤的超低氮排放,需要对氮氧化物的生成机理进行深入研究。
在循环流化床燃煤过程中,氮氧化物的生成主要来源于燃料中的氮在高温下的热解和氧化。
因此,控制燃烧过程中的温度和氧气浓度是降低氮氧化物排放的关键。
(一)温度控制通过优化燃烧过程,降低燃烧室内的峰值温度,可以减少热解和氧化的程度,从而降低氮氧化物的生成。
此外,采用分级燃烧技术,将燃料分阶段投入燃烧室,也可以有效降低燃烧温度。
(二)氧气浓度控制降低燃烧过程中的氧气浓度,可以减少氮的氧化程度。
通过调整一次风和二次风的配比,控制燃烧过程中的氧气供应,是实现低氮排放的重要手段。
(三)催化剂应用采用催化剂可以降低氮氧化物生成的活化能,从而促进氮氧化物的还原反应。
通过在燃烧过程中添加催化剂,可以进一步降低氮氧化物的排放。
四、技术应用与展望循环流化床燃煤超低氮排放技术的应用,对于改善环境质量、推动能源结构调整具有重要意义。
未来,随着环保标准的不断提高和技术的不断进步,循环流化床燃煤超低氮排放技术将进一步优化和完善。
同时,结合其他低碳技术,如碳捕集与封存、可再生能源等,将有助于实现全面的低碳发展。
五、结论循环流化床燃煤超低氮排放技术是实现燃煤清洁利用的重要手段。
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究一、低氮燃烧技术的概念和特点低氮燃烧技术是指一种在燃烧过程中通过优化燃烧工艺和系统设计,降低燃烧产物中氮氧化物的产生量的技术。
其主要特点是在燃烧过程中通过调节燃料和空气的混合比例,控制燃烧温度和延长燃烧时间等手段,有效降低燃烧产物中NOx的含量,达到减少大气污染的目的。
二、循环流化床锅炉的特点循环流化床锅炉是一种采用流化床技术的燃煤锅炉,其燃烧时燃料在空气的作用下形成气固两相流态化状态,具有燃烧温度低、燃烧效率高、燃烧产物中NOx和SOx的排放量较低等特点,被广泛应用于工业锅炉和发电厂。
三、低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究1. 燃料优化研究表明,选择合适的燃料对降低NOx排放量具有重要意义。
丰富的氢含量和低的灰分含量的煤对降低NOx排放量具有积极作用。
在燃烧过程中对燃料进行预处理,如添加氢气或氨气等还原剂,能够有效减少NOx的生成。
2. 空气分配优化在循环流化床锅炉的燃烧中,通过合理控制空气分配,使其与燃料充分混合,可以有效降低NOx的排放量。
采用二次空气等技术进行空气分配优化,能够有效提高燃烧效率和降低NOx排放。
3. 燃烧温度控制研究表明,降低燃烧温度是降低NOx排放的有效手段之一。
通过优化燃烧过程中的温度分布,使燃烧温度保持在适当范围内,能够有效减少燃烧产物中NOx的含量。
4. 燃烧时间延长通过延长燃烧时间,使燃料在燃烧过程中充分燃烧和混合,可以降低燃烧产物中NOx 的含量。
采用再循环燃气等技术,能够有效延长燃烧时间,减少NOx的生成。
四、低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用前景低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究具有广阔的应用前景。
随着环保政策的不断加大力度,对排放标准的要求也日益提高,低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用将会越来越受到重视。
随着相关技术的不断进步和成熟,低氮燃烧技术将会在循环流化床锅炉领域得到广泛应用,为环保和节能做出更大的贡献。
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究循环流化床锅炉是一种高效、清洁的锅炉形式,在能源利用和环境保护等方面具有重要的意义。
在传统循环流化床锅炉中,存在着燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)排放量较高的问题。
随着环境保护意识的增强和环境法规的不断加强,研究和应用低氮燃烧技术成为当前的热点问题。
低氮燃烧技术是一种能够降低燃烧过程中产生的氮氧化物排放的技术手段。
它通过优化燃烧系统的设计和调整燃烧过程的操作参数,达到降低氮氧化物排放的目的。
目前,常用的低氮燃烧技术包括空气分级燃烧、燃烧温度调控、燃烧器设计改进等。
通过优化燃烧系统的设计,减少燃烧过程中的氮氧化物生成。
采用分级燃烧技术将燃料分为多个不同的燃烧阶段,分别在不同的燃烧区域进行燃烧。
燃烧过程中产生的氮氧化物主要发生在高温燃烧区域,通过将燃烧过程分级,可以有效地控制燃烧过程中的温度,从而减少氮氧化物的生成。
还可以通过改进燃烧器的设计,优化燃料和空气的混合,进一步减少燃烧过程中的氮氧化物排放。
通过调控燃烧过程的操作参数,实现低氮燃烧。
燃烧过程的操作参数包括燃料的供给量、空气的供给量、燃烧温度等。
通过合理地调整这些参数,可以控制燃烧过程中的氮氧化物生成。
适当提高燃烧温度可以促进燃烧反应的进行,从而减少氮氧化物的生成;适度增加燃料的供给量,可以使燃料充分燃烧,减少未燃烧的燃料产生的氮氧化物。
需要注意的是,调控燃烧过程的操作参数需要考虑到燃烧系统的整体热力学特性,保证燃烧效率的同时达到低氮燃烧的目标。
加强低氮燃烧技术在循环流化床锅炉中的应用研究。
目前,虽然已经有一些关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的研究成果,但仍然存在一些问题和挑战。
如何实现高效的低氮燃烧,在保证燃烧效率的前提下降低氮氧化物排放;如何选择适宜的低氮燃烧技术,根据燃料的特性和燃烧系统的需求进行合理的技术选择等。
需要继续加强对低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究,深入探索低氮燃烧技术的优化和改进,为实现循环流化床锅炉的高效、清洁燃烧提供技术支持。
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究一、低氮燃烧技术的原理及分类低氮燃烧技术是在保证燃烧过程中燃料完全燃烧的前提下减少氮氧化物排放的技术。
其原理是通过改变燃烧过程中的氧化还原条件,使得燃料中的氮气在高温氧化区域内被还原成氮气。
低氮燃烧技术包括燃料改性、调整燃烧方式和优化燃烧控制等多种方法,常见的分类包括分级燃烧、SNCR技术和SCR技术等。
循环流化床锅炉的燃烧方式是通过空气和燃料共同进入锅炉后形成床层,在较高温度下进行完全燃烧的过程。
由于床层中存在大量的分散颗粒物,给低氮燃烧技术的应用带来了一定的难度。
目前,低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用主要有以下几种:1、SNCR技术SNCR技术是通过在燃烧后的烟气中注入尿素、氨水等还原剂,使它们在高温烟道中与氮氧化物反应,产生氮气和水等无害物质的技术。
该技术适用于燃烧中高硫、弱还原性燃料的循环流化床锅炉。
2、分级燃烧技术分级燃烧技术是通过调整燃料和空气分布以及床层高低等参数,使得燃烧反应在多个区域进行,从而减少床层内部的氮氧化物生成的技术。
该技术适用于燃烧低硫、高灰燃料的循环流化床锅炉。
低氮燃烧技术是未来循环流化床锅炉减排的主要技术方向之一。
目前,针对不同领域的废弃物、煤炭、生物质等燃料的低氮燃烧技术不断得到完善和改进。
随着环保要求不断提高,低氮燃烧技术在循环流化床锅炉中的应用将会越来越广泛,并将在未来减少废气排放、清洁能源开发等方面发挥重要的作用。
总之,低氮燃烧技术在循环流化床锅炉的应用是解决环境污染问题的重要途径之一。
在此过程中,还需完善技术并加强研究,为实现绿色能源以及构建良好的环境保障提供更为可行的方式。
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究一、低氮燃烧技术的原理和特点低氮燃烧技术是指通过优化燃烧过程和燃烧设备结构,减少燃料氮化合物在燃烧过程中与氧气发生反应生成氮氧化物的过程,从而减少氮氧化物的排放。
低氮燃烧技术主要包括燃烧温度控制、燃烧空气分配、燃烧稳定性控制、燃烧过程的优化等多方面的措施。
低氮燃烧技术的特点主要包括:一是降低氮氧化物排放;二是提高燃烧效率和设备运行稳定性;三是减少燃料消耗和污染物排放。
二、循环流化床锅炉的特点和优势循环流化床锅炉是一种利用流化床技术进行燃烧的锅炉,具有燃烧效率高、烟尘排放少、废气含氧量低、灰渣脱除效果好等优点。
循环流化床锅炉的主要特点包括:一是在燃烧过程中,固体颗粒与气体的混合均匀,具有良好的传热和传质性能;二是炉内温度分布均匀,燃烧温度高,有利于提高燃烧效率和降低污染物排放;三是燃烧床温度和气体速度可调节范围广,适应性强,能够燃烧各种燃料。
1. 燃烧过程优化:通过优化燃烧过程,控制燃烧温度和氧量,采用先进的燃烧控制技术,降低氮氧化物的生成和排放。
2. 烟气再循环技术:通过对烟气进行再循环,降低燃烧温度,减少氮氧化物的生成。
3. 燃烧空气分布优化:采用先进的空气分布技术,实现燃烧过程中氧气的均匀分布,避免局部过量氧气导致氮氧化物的生成。
4. 推进技术创新:通过不断推进技术创新,改进循环流化床锅炉的燃烧系统和控制系统,提高燃烧效率和降低氮氧化物排放。
通过以上研究,可以实现低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用,降低氮氧化物排放,提高燃烧效率和设备运行稳定性。
低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用具有广阔的发展前景。
一方面,随着环保政策的不断加强,对大气污染排放的限制将会越来越严格,对清洁能源和清洁燃烧技术的需求也将不断增加。
循环流化床锅炉本身具有燃烧效率高、烟尘排放少等优点,与低氮燃烧技术的结合将能够进一步降低氮氧化物排放,提高燃烧效率,符合环保要求,具有广泛的应用前景。
循环流化床锅炉低氮燃烧的技术改造实践
循环流化床锅炉低氮燃烧的技术改造实践发布时间:2022-08-31T03:18:58.308Z 来源:《当代电力文化》2022年第8期作者:刘鑫东[导读] 循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能炉型。
自问世以来,在国内外得到了迅速的推广与发展刘鑫东国家电投集团内蒙古能源有限公司赤峰热电厂内蒙古赤峰市 024000摘要:循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能炉型。
自问世以来,在国内外得到了迅速的推广与发展,也是作为我国推广的洁净煤燃烧技术发展方向之一。
为了改善人们的生活环境,我国对环境保护提出了更高的强制性要求,要求企业的各项污染物排放必须达到环境质量标准和污染物排放标准。
为了符合可持续发展的要求,减少环境污染,有必要对锅炉烟气净化系统进行改造,减少锅炉烟气排放。
其中低氮燃烧技术在减低循环流化床锅炉烟气的方面表现突出,研究其技术应用的途径可以实现减少烟气排放的目标。
针对流化床锅炉的燃烧特点,低氮燃烧技术被开发出来,并得到很好的实际运用。
关键词:超低排放;燃煤锅炉;节能环保随着经济的快速发展,对能源和环境的压力逐渐增大。
因此,中国提出了可持续发展的战略目标。
社会和经济发展的同时,我们还必须注意环境的保护,为了适应时代发展的新要求工业企业污染物排放要求严格按照有关标准,并继续研究新型燃烧技术从根本上减少污染物的产生。
在研究过程中,通过实验得出氮氧化物是工业排放污染物的主要物质之一,必须采取措施减少氮氧化物的排放,才能有效实现工业生产节能减排的目标。
循环流化床是一种高效、洁净的燃烧技术。
已广泛应用于多家发电企业,并采用SNCR 脱硝系统与低氮燃烧技术相结合,有效地达到了减少污染物排放的目的。
一、锅炉低氮燃烧技术改造方案根据该公司的锅炉运行特点,制定了锅炉的低氮燃烧技术改造方案。
方案主体:锅炉烟气脱硝以SNCR 为主,低氮改造为辅,方案的优点就是锅炉的改造工程量不会很大,主要包含部分:1、二次风系统改造。
循环流化床锅炉超低排放技术研究分析
循环流化床锅炉超低排放技术研究分析1. 引言1.1 背景介绍循环流化床锅炉是一种广泛应用于工业生产中的燃煤锅炉,其具有烟气再循环、循环流化床燃烧等特点,能够有效降低NOx和SOx等污染物排放。
随着环境保护意识的增强和国家对大气污染治理要求的不断提高,循环流化床锅炉超低排放技术研究变得尤为重要。
本章还将介绍循环流化床锅炉超低排放技术的研究意义,包括对环境保护、资源利用和工业可持续发展的贡献,以及推动我国燃煤锅炉行业向更加清洁、高效方向发展的重要意义。
还会阐述本研究的目的,即通过对循环流化床锅炉超低排放技术的研究分析,为减少大气污染、改善空气质量提供技术支持和理论指导。
1.2 研究意义循环流化床锅炉是一种常见的煤炭燃烧设备,具有高效能、低污染的特点。
随着环保法规的日益严格,循环流化床锅炉的排放标准也在不断提高,特别是对氮氧化物和颗粒物的排放限制越来越严格。
研究循环流化床锅炉超低排放技术具有重要的意义。
实现超低排放可以有效降低大气污染物的排放,净化空气,改善环境质量。
提高燃烧效率和减少能源消耗,有利于节能减排,实现可持续发展。
研究超低排放技术还可以促进我国煤炭燃烧工业的转型升级,提升企业竞争力。
本研究将重点关注循环流化床锅炉超低排放技术的研究,旨在探讨其实现方式和优化途径,为我国环保产业的发展做出贡献。
通过本研究,也能为其他类似燃煤设备的超低排放技术研究提供借鉴和参考。
1.3 研究目的研究目的是通过对循环流化床锅炉超低排放技术进行深入研究和分析,探索如何在保证锅炉高效运行的前提下,实现更低的排放标准,减少对环境的影响。
具体来说,我们旨在解决循环流化床锅炉存在的高排放、低效率等问题,寻找切实可行的技术途径和解决方案。
通过实验数据的分析和对比,我们希望找到有效的技术手段,提高循环流化床锅炉的燃烧效率和减少污染物排放,为工程实践提供科学依据和技术支撑。
我们也希望通过本研究揭示循环流化床锅炉超低排放技术的发展现状和未来趋势,为相关领域的研究工作和技术应用提供参考和借鉴。
循环流化床锅炉超低排放技术研究分析
循环流化床锅炉超低排放技术研究分析【摘要】本文主要介绍了循环流化床锅炉超低排放技术的研究分析。
在首先讨论了研究背景,即当前环境保护需求下对锅炉排放限制日益严格的背景;其次阐明了研究目的,即探讨利用循环流化床锅炉技术实现超低排放的可行性;最后说明了研究意义,即推动清洁能源利用和环境保护的发展。
正文部分从技术概述、原理、关键技术、研究现状和应用等方面系统地阐述了循环流化床锅炉超低排放技术的相关内容。
在总结了目前循环流化床锅炉超低排放技术研究的成果与问题,并展望了未来的研究方向。
强调了该技术对环境保护和能源利用的重要贡献。
通过该研究,能够为推动清洁能源技术的发展提供重要参考和指导。
【关键词】循环流化床锅炉、超低排放技术、研究分析、研究背景、研究目的、研究意义、原理、关键技术、研究现状、应用、总结、未来研究方向、环境保护、能源利用、贡献。
1. 引言1.1 研究背景循环流化床锅炉是一种高效、清洁的燃煤锅炉,具有低污染、高效能、灵活性强等优点,被广泛应用于工业生产和供热领域。
随着环境污染的日益严重以及对清洁能源的需求不断增加,循环流化床锅炉的排放标准也不断提高。
为了满足超低排放的要求,开展循环流化床锅炉超低排放技术研究具有重要的现实意义。
目前,我国环境保护要求越来越严格,大气污染治理已成为重要任务。
循环流化床锅炉的排放标准主要包括二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等,要求达到超低排放水平。
为了实现这一目标,需要不断改进循环流化床锅炉的燃烧技术和脱硫脱硝技术,提高其排放控制效率。
开展循环流化床锅炉超低排放技术研究,不仅有助于提高我国工业生产的环境保护水平,减少大气污染物排放对环境的危害,还有利于提高能源利用效率,推动清洁能源发展。
1.2 研究目的研究目的是对循环流化床锅炉超低排放技术进行深入探讨和分析,旨在了解该技术在减少污染物排放、提高燃烧效率和节约能源等方面的作用和效果。
通过研究目的的设定,可以全面了解循环流化床锅炉超低排放技术的优势和特点,为进一步推广应用和提升技术水平提供理论基础和技术支持。
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
循环流化床锅炉是一种高效、节能、环保的锅炉设备,广泛应用于化工、电力、冶金、建材等行业。
然而,传统的循环流化床锅炉存在着燃烧效率低、污染物排放多等问题,这
些问题严重制约了循环流化床锅炉的发展。
低氮燃烧技术是一种有效的降低燃烧产生氮氧化物排放的技术。
利用低氮燃烧技术可
以降低循环流化床锅炉的氮氧化物排放,提高燃烧效率,从而减少环境污染,降低能源消耗。
在循环流化床锅炉上采用低氮燃烧技术,可以通过以下几个方面进行改善:
1. 燃烧器优化:优化循环流化床锅炉的燃烧器,采用先进的低氮燃烧技术,可以降
低燃烧产生的氮氧化物排放量。
2. 调整氧浓度:适当调整循环流化床锅炉中的氧浓度,可以提高燃烧效率,减少排放。
3. 控制燃烧温度:控制循环流化床锅炉的燃烧温度,可以减少氮氧化物的生成量。
4. 推广高效燃料:推广高效的燃料,如天然气、液化气等,可以减少燃烧产生的污
染物排放。
在实际应用中,我们需要根据循环流化床锅炉的实际情况进行相应的改进和优化,实
现低氮燃烧技术的有效应用。
具体来说,需要关注以下几个问题:
1. 燃烧器的选择:选择合适的低氮燃烧器,根据循环流化床锅炉的工作条件,提高
燃烧效率。
总之,循环流化床锅炉的低氮燃烧技术应用研究,是当前环保、节能、减排的趋势。
通过对循环流化床锅炉的优化设计、燃烧器优化、燃料选择等方面的改进,可以实现循环
流化床锅炉的高效、低排放、低能耗的运行。
这不仅可以有效改善环境,保障人民健康,
也有利于提高企业的经济效益。
循环流化床锅炉低氮燃烧改造及运行优化
循环流化床锅炉低氮燃烧改造及运行优化随着空气速度的进一步增加,床内有气泡。
气泡的形成和固体颗粒的床层表现出沸腾液体的特性,在这一阶段,床层被称为“鼓泡流化床”。
由于较高的速度,气泡形成和消失很快,导致颗粒从流化床中吹出,一些颗粒必须重新循环以保持稳定的系统,称为“循环流化床”。
流化床技术有鼓泡流化床、循环流化床和加压流化床技术,加压流化床正处于发展阶段,世界范围内循环流化床的应用日益增多。
鉴于此,文章结合笔者二十几年的从业经验,对循环流化床锅炉低氮燃烧改造及运行优化提出了一些建议,仅供参考。
标签:循环流化床锅炉;低氮燃烧改造;运行优化措施引言循环流化床锅炉技术是在鼓泡床锅炉的基础上发展出来的较为先进的技术,在这之前,旧锅炉的改造和新锅炉的研发为此提供了数据和丰富的经验。
此次超低排放改造不但有效降低了我公司1#、2#CFB锅炉多污染物的排放浓度,使得NOx、SO2和烟尘排放可以满足国家超低排放标准,而且增加了锅炉效率。
1、锅炉基本特性1#、2#锅炉型号为:NG-90/9.8-M,高温高压,单锅筒横置式,单炉膛,自然循环,全悬吊结构,全钢架π型布置。
炉膛采用膜式水冷壁,两个蜗壳式绝热旋风分离器,在炉膛内布置三片屏式过热器受热面。
两侧旋风分离器入口水平烟道分别布置3支脱硝喷枪及分离器顶部1支脱硝喷枪,喷入适量的氨水来去除烟气中的NOX,脱硝后的烟气依次经过尾部竖井烟道布置的两级四组对流过热器、过热器下方布置的二组光管省煤器及一、二次风空气预热器,由尾部烟道进入布袋除尘器、半干法脱硫经除尘后进入引风机,后经煙囱排出。
2、循环流化床锅炉低氮燃烧改造根据当时环保指标控制设计,氮氧化物原始浓度300mg/m3左右,无法满足日益严峻的环保要求,必须要对其进行炉内低氮改造。
锅炉目前运行的现状:(1)运行床温偏高,明显高于设计值,远高于对降低NOX和SO2原始排放有利的床温890℃。
为降低床温,运行中保持较高的一次风量,一、二次风量比达55:45,不符合设计要求。
循环流化床锅炉低氮燃烧改造及效果分析
循环流化床锅炉低氮燃烧改造及效果分析引言随着环保意识的提高,能源利用的效率和清洁度越来越受到关注。
循环流化床锅炉作为一种新型锅炉炉型,由于其独特的流化床燃烧特性以及高效节能的特点,近年来得到了广泛的应用。
然而,由于传统循环流化床锅炉燃烧方式存在着一定的氮氧化物排放问题,因此需要进行低氮燃烧改造,以满足环保要求。
本文将会对循环流化床锅炉低氮燃烧改造及其效果进行分析。
循环流化床锅炉简介循环流化床锅炉(简称CFB)是一种新型的煤粉锅炉,其燃烧室内的燃料在高速气流的作用下从床下通过,经过受加热的循环材料床层携带气体一起燃烧,实现了高效稳定的燃烧过程,其基本结构如图1所示。
循环流化床锅炉的结构循环流化床锅炉的结构图1 循环流化床锅炉的结构CFB锅炉采用循环流化床燃烧的方式,能够在床层内实现良好的混合、均热和分布,从而使燃料的有效燃烧率得到了提高。
此外,CFB锅炉还具有以下几个优点:•燃烧过程稳定•燃烧效率高•灰渣熔融得到充分利用•燃煤适应性强由于其优良的性能,CFB锅炉被广泛应用于化工、电力等领域。
CFB锅炉低氮燃烧改造低氮燃烧技术原理CFB锅炉在燃烧过程中会产生大量的氮氧化物(NOx),这是由于燃料中的氮和氧在高温下结合产生的。
为了减少NOx的排放,可以采用低氮燃烧技术。
低氮燃烧技术原理如下:•采用低氮燃料,该燃料不含氮或含氮量低。
•降低燃烧区温度,减少NOx的生成。
•在燃烧过程中加入还原剂,如NH3、尿素等,将NOx还原为N2和H2O。
低氮燃烧改造方法对于已经安装的CFB锅炉,需要进行低氮燃烧改造。
一般可以采用以下几种方法:•调整燃烧操作参数,如燃烧温度、过量空气系数等。
•安装选用低氮燃烧器,或改进原有燃烧器。
•在燃烧过程中加入还原剂。
低氮燃烧改造的效果分析对于CFB锅炉进行低氮燃烧改造,其对NOx排放量的减少达到了一定的效果。
据统计,低氮燃烧技术能够将排放的NOx降低30%~40%。
此外,低氮燃料的使用、燃烧过程中的还原剂投加等方法也可以对降低NOx排放量产生一定的效果。
新一代循环流化床锅炉低氮燃烧技术
统组成 , 煤从 低位 的给煤 系统进入 炉膛 , 与 从优
化 的一二 次 风 系统进 人 炉膛 的 一二 次 风 ,在 相
2 0 1 4年 9月 , 国家发改 委 、 环保部 及 国家能 造行 动计划 ( 2 0 1 4 -2 0 2 0年 ) , 要求新 建燃煤 机
在炉膛 内分 级燃烧 , 生 成 源局 三 部 委联合 下 发 《 煤 电节 能 减排 升级 与 改 应 的运行 系统操 作 下 , 的灰通 过 物料 分 离系 统 高效 分 离后 ,循环 灰 通 组 接近 或基 本达 到 燃气 轮机 排 放 限值 ,即在 基 过 稳 定 的循环 灰 回送 系 统 回到 炉膛 ,其 余 的飞 准含 氧量 6 %的情 况下 , NO 、 S O 2 及烟 尘分别达 灰 通过 尾 部烟 道进 入 除尘 装 置 ,在 炉膛 与分 离 到5 0 、 3 5 、1 0 mg / Nm , 这使得 低温燃 烧能有 效 器 之间布 置有便 捷 的炉 内喷氨脱硝 系统 。 抑制 氮 氧化物 生 成且 炉 内燃烧 过程 可 直接 脱硫 的循环 流化床 锅炉也感 觉到 非常大 的压 力 。 2 . 1 高 效 的物料 分 离系统 高 效 的物料 分 离 系统包 括 高效 的汽冷 旋 风
S NC R+ S C R联合 脱硝 系统 , 这会 显著增 加企业 进 口高度 与宽度 的 比例 关 系 、排 气 筒直 径 与分 排气 筒插入 浓度 、 排气 的运行成本且脱硝后产生的 问题多、设备初投 离器直 径之 间 比例 关系 、 筒偏 心 角度 等结 构 参数 对分 离器 分 离效 率 的影 资极大 。 因此 , 为解决上 述 f l j 题 , 确有 必要研 发新一 响 因素 ;对分 离 器进 口烟 气流 速 、燃料 特性 等
循环流化床锅炉的低氮排放技术
循环流化床锅炉的低氮排放技术时代更新以及社会发展促使国家在关注经济增长的同时也对环境保护予以了强调,可以说现今环保已经成为了各行各业以及社会大众热议的焦点,而对于火力发电来讲关乎大众日常生活用电需求,但是火力发电同样也会带来严重的环境问题,在该种环境背景之下循坏流化床锅炉(简称“Cfb锅炉”)应运而生,“Cfb 锅炉”能够对多样固态燃料予以清洁性有效燃烧,但随着国家环保新标准的提高,将低氮排放相关技术引入“Cfb锅炉”并促使其满足环保高要求就显得至关重要,而本文将从“Cfb锅炉”低氮排放三种技术进行着手分析。
标签:循环流化床锅炉;低氮;排放技术0 前言现今经济发展背景之下国家对于燃气锅炉以及燃油锅炉和相应的燃煤锅炉在烟气排放相关指标上予以了较为严格的控制,目的是对有害气体氮氧化物以及烟尘予以排放量的较低控制,进而能够为社会大众共同生活的城市空间予以环保保障,为大众带来更好的生活环境,因此从该层面上讲在“Cfb锅炉”中融合低氮排放相关技术是改善居民生活空间的客观需求之一。
1 初探“Cfb锅炉”低氮排放相关技术之控制燃烧条件“Cfb锅炉”低氮排放相关技术首先体现在控制燃烧条件上,包含了控制锅炉床温以及风量分配两方面,从床温控制来讲,“Cfb锅炉”生成相应氮氧化物预期实际床温两者之间具备紧密内在关系,在对一定煤种予以燃烧时燃烧效率越高则代表着床温上升速度也就越快,在该种环境背景下氮氧化物较为容易生成,换句话讲床温和氮氧化物之间成正比关系,而当锅炉中相应脱硫效率处于一定值则氮氧化物实际生成量开始降低,因此针对该种状况相关技术人员就需要对锅炉床温予以实际研究分析,可以在炉内进行受热面的较多布置,而该种方式也是当前众多电力企业优先选用办法之一,通过受热面的较多布置进而合理化控制床温数值,这样一方面能够对锅炉效率予以良好保障,另一方面也能够降低氮氧化物实际生成量;从风量分配来讲,为了能够将锅炉实际氮氧化物方面排放量大大降低,就需要对布风板进行一次风量的缩减,所谓一次风则是对炉内相应密相区流化循环物料提供保障,在一次风基础上锅炉对燃料予以二次完全燃烧。
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循环流化床锅炉的低氮排放技术
为了进一步提升循环硫化床锅炉的燃烧效率,减少污染排放,通过对二氧化硫、二氧化氮等污染气体的分析,针对循环硫化床锅炉的脱硫、脱硝、除尘的处理,采用相应的技术手段,推动能源行业的绿色发展。
一、改变燃烧条件,控制氮氧化物的排放。
1.循环流化床锅炉床温控制
循环流化床锅炉NOX生成量与锅炉床温密切相关,在燃烧一定煤种时,锅炉燃烧效率随床温升高逐渐升高,NOX生成量随锅炉的床温升高而增加,炉内脱硫效率随着床温升高到一定值后急剧下降,锅炉床温的选取在保证锅炉效率的同时,需要兼顾考虑锅炉NOX生成量和炉内的脱硫效率,选取最为经济的锅炉运行床温,目前,流化床锅炉已经向超临界、大型化参数发展,在锅炉设计时,炉内需要布置更多的受热面控制锅炉床温在合理的数值。
2.循环流化床锅炉风量分配控制
为了降低锅炉运行过程中NOX生成量,尽量降低布风板一次风量,一次风作用保证炉内密相区的循环物料能够流化,通过二次风来实现燃料的燃尽,适当提高锅炉密相区上二次风口高度,同时加大密相区二次风的分级力度,在锅炉运行过程中调节上下二次风比例,增加上二次风口风量,选取合适的过量空气系数,控制锅炉出口烟气氧量。
通过控制合理的床温和改善流化床锅炉燃烧条件后,能够保证NOX 初始排放量在100mg/Nm3以下。为了实现流化床锅炉超低排放指标,循环流化床锅炉仍然需要采用辅助烟气脱硝手段。
二、循环流化床锅炉SNCR技术
SNCR技术是在循环流化床锅炉中成熟应用的一种烟气脱硝技术,它具有系统简单、可靠和效率高的优点。SNCR技术关键点包括:还原剂选
择;还原剂喷入点选择;合适的反应温度区间,为850~1150℃。
尿素因为便于运输和储存,并且尿素溶液穿透性好,在循环流化床锅炉中,尿素溶液作为烟气脱硝还原剂被广泛应用;尿素溶液喷入点设置在旋风分离器入口烟道上或设置分离器出口烟道上,如图1所示,该处烟气温度在880~950℃之间,正好处在SNCR最佳反应温度区间,采用此种布置式,SNCR在循环流化床锅炉中的脱硝效率可以达到70%以上,但SNCR的氨逃逸率较高,最高达到8ppm,对空气预热器的选型设计需要特殊要求,选用脱硝专用的空气预热器,并且对空气预热器的下游设备也有较大影响。
图1循环流化床SNCR布置
三、循环流化床锅炉SCR技术
SCR技术作为一种成熟的烟气脱硝技术在煤粉锅炉中被广泛采用,流化床锅炉因为飞灰含量高,受到催化剂选型因素的影响,在流化床锅炉中应用较少,随着催化剂制造工艺的不断提升,在循环流化床锅炉中也可以应用SCR技术控制NOX的排放。
在循环流化床中,SCR反应器设置在省煤器出口和空气预热器入口
之间,如图2所示,在锅炉整体布置设计时,需要保证SCR反应器入口烟气温度在300~420℃之间,为了满足锅炉满足全负荷脱硝,必要时可对省煤器分级设计,即将省煤器分为两级,SCR反应器入口设置一级省煤器,SCR反应器出口设置一级省煤器。SCR脱硝还原剂可以采用液氨,也可以采用尿素水解或热解制氨,在SCR反应器入口烟道喷入反应器,喷入的NH3在催化剂的作用下与烟气中的NOX反应,达到脱除NOX目的。
图2循环流化床SCR布置
四、循环流化床锅炉SNCR与SCR相结合技术
在循环流化床锅炉中,可以采用SNCR与SCR相结合的烟气脱硝形式,既可得到更高的脱硝效率,还可以控制脱硝系统氨逃逸率。在旋风分离器入口烟道或出口烟道设置SNCR尿素溶液喷枪,在省煤器出口设置SCR 反应器,如图3所示,通过尿素溶液喷枪喷入尿素溶液,选择合适的NSR,尿素溶液热解生成的氨气与烟气中NOX反应后剩余的NH3,通过SCR反应器时,烟气中的NOX和NH3在催化剂的作用下继续反应,这样可以够控制反应器出口NH3逃逸率在3ppm以下。为了达到较高的烟气脱硝效率,也可以在SCR入口设置独立的喷系统,通过喷氨格栅将氨气喷入SCR入
口烟道,还原剂制备区可以与SNCR尿素溶液制备区公用,通过采用尿素溶液水解或热解的工艺制备氨气。
图3循环流化床SNCR和SCR相结合布置
五、结论
通过控制流化床锅炉床温,控制流化床锅炉风量分配和过量空气系数,改善锅炉燃烧条件,同时采取辅助的脱硝设施,如SNCR、SCR、SNCR和SCR相结合等烟气脱硝技术,能够保证循环流化床锅炉出口NOX排放值达到超低排放标准的要求。。