锅炉NOx控制影响及分析
氮氧化物(NOX)的危害及治理方法
氮氧化物(NOX)的危害及治理方法氮氧化物(NOX)的危害及治理方法氮氧化物(NOX)是造成大气污染的主要污染源之一,造成NOX的产生的原因可分为两个方面:自然发生源和人为发生源。
自然发生源除了因雷电和臭氧的作用外,还有细菌的作用。
自然界形成的NOX由于自然选择能达到生态平衡,故对大气没有多大的污染。
然而人为发生源主要是由于燃料燃烧及化学工业生产所产生的。
例如:火力发电厂、炼铁厂、化工厂等有燃料燃烧的固定发生源和汽车等移动发生源以及工业流程中产生的中间产物,排放NOX的量占到人为排放总量的90%以上。
据统计全球每年排入到大气的NOX总量达5000万t,而且还在持续增长。
研究与治理NOX成已经成为国际环保领域的主要方向,也是我国“十二五”期间需要降低排放量的主要污染物之一。
一、主要危害:通常所说的氮氧化物(NOx)主要包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等几种。
这些氮氧化物的危害主要包括: ①NOX 对人体及动物的致毒作用; ②对植物的损害作用;③NOX是形成酸雨、酸雾的主要原因之一; ④NOX 与碳氢化合物形成光化学烟雾;⑤NOX 亦参与臭氧层的破坏。
1.1、对动物和人体的危害N0对血红蛋白的亲和力非常强,是氧的数十万倍。
一旦NO进入血液中,就从氧化血红蛋白中将氧驱赶出来,与血红蛋白牢固地结合在一起。
长时间暴露在1~1.5mg/l 的NO。
环境中较易引起支气管炎和肺气肿等病变.这些毒害作用还会促使早衰、支气管上皮细胞发生淋巴组织增生,甚至是肺癌等症状的产生。
1.2 形成光化学烟雾N0排放到大气后有助于形成O3。
,导致光化学烟雾的形成N0+HC+02+阳光NO2+O3(光化学烟雾)这是一系列反应的总反应。
其中HC为碳氢化合物,一般指VOC(volatile organic pound)。
VOC的作用则使从NO转变为NO2时不利用03,从而使03富集。
光化学烟雾对生物有严重的危害,如1952年发生在美国洛杉矶的光化学烟雾事件致使大批居民发生眼睛红肿、咳嗽、喉痛、皮肤潮红等症状,严重者心肺衰竭,有几百名老人因此死亡。
探究锅炉氮氧化物超标的原因和处理方法
探究锅炉氮氧化物超标的原因和处理方法由于工业生产和能源消耗的增加,锅炉在我们的生活中扮演着重要角色。
然而,锅炉排放的氮氧化物(NOx)对环境和人类健康构成潜在威胁。
本文将深入探讨锅炉氮氧化物超标的原因以及相应的处理方法。
一、原因探究1.燃料特性:不同类型的燃料在燃烧时会产生不同程度的氮氧化物排放。
煤炭燃烧中含有高硫和高氮的物质,容易生成大量NOx。
而天然气燃烧的氮氧化物排放较低。
2.燃烧温度:高燃烧温度意味着更高的燃料燃烧效率,但也会导致更多的氮氧化物生成。
当燃烧温度超过2000摄氏度时,氧气和氮气会发生反应生成大量NOx。
3.燃烧过程:不完全燃烧是产生氮氧化物的主要原因之一。
当燃料与不足的氧气接触时,会产生一系列排放物,包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
4.设备运行不良:锅炉设备的运行状态也会对氮氧化物排放造成影响。
如果锅炉燃烧器调整不当或磨损严重,可能导致不均匀的燃烧和氮氧化物超标。
二、处理方法1.燃料选择和改进:选择低氮燃料是减少氮氧化物排放的关键。
使用富含氢和低硫的燃料,如天然气,可以有效减少NOx的产生。
与燃料特性相结合的燃烧技术改进也是处理氮氧化物超标的重要方法。
2.燃烧过程控制:通过优化燃烧过程,可以降低氮氧化物排放。
一种常用的方法是增加燃烧区域内的氧气供应量,以便实现更完全的燃烧。
可采用分层燃烧技术,将燃烧过程分为预混火焰区和富氧区,以降低氮氧化物生成。
3.排放控制技术:安装尾气处理装置是降低氮氧化物排放的另一种有效方法。
选择适当的催化剂用于脱硝,可将NOx转化为无害的氮气和水蒸气。
通过采用SCR(Selective Catalytic Reduction)和SNCR(Selective Non-Catalytic Reduction)等技术,可以在锅炉烟囱中对尾气进行处理。
4.定期维护和检查:保持锅炉设备的正常运行状态对于减少氮氧化物排放至关重要。
定期维护和检查锅炉燃烧器、燃料供应系统以及排放控制装置等,可以发现和纠正潜在问题,确保其高效运行。
关于锅炉氮氧化合物升高原因分析及措施.docx
关于锅炉烟气氮氧化物升高原因分析及预控措施一、NoX的形成与分类氮氧化物:NO,NO2,N2O、N2O3,N2O4,N2O5 等,但在燃烧过程中生成的氮氧化物,几乎全是NO和NO。
通常把这两种氮的氧化物称为NoX1、热力型NOX( Thermal NOX),它是空气中的氮气在高温下(1000 C -1400 C以上)氧化而生成的NOX2、快速型NOx ( PromPt NOX),它是燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等反应生成的NOX3、燃料型NOx ( Fuel NOX ),它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而生成的NOX二、NOX的升高的分析1、煤粉燃烧中各种类型NOX的生成量和炉膛温度的关系热力型NoX是燃烧时空气中的氮(N2)和氧(Q)在高温下生成的NO和NQO 2 十M--→ 2Q 十MQ 十N2-—→ NQ十NN 十Q --→ NQ十O因此,高温下生成NQ和NOX的总反应式为N 2 十Q --→ 2NQNQ 十1/2Q2—→ NQ2、煤粉炉的NQX排放值和燃烧方式及锅炉容量的关系NoX 为1300PPm实际上燃料N 只是一部分转变为 NOX 取转 变率为25% 则燃料 NOX 为325ppm,即650mg∕N∩3∣°2)热力NOX —般占总 NOX 的20%^ 30%现取25%即为217 mg∕Nnm o 因此,总的 NOX 生成量为 867 mg∕m 31)若燃料N 全部转变为燃料 NoX 则燃料中1%N 燃烧生成200200 «)0 600 800 IooO锅炉容锻(MW e )3) 若锅炉采用了低NoX燃烧器、顶部燃尽风等分级燃烧、以及提高煤粉细度和低α措施等,炉内脱硝率可达ηNOX≥50%因此预计NoX排放浓度≤433mg/NriION2和Q生成NO的平衡常数KP当温度低于IoooK时KP值非常小,也就是NO的分压力(浓度)很小温度和N2/Q(PPm)初始比对NO平衡浓度的影响40N2∕C2(ppm)是N2和Q之比为40:1的情况,这大致相当于过量空气系数为1.1时的烟气NO氧化成NO反应的平衡常数KP由表可以看出KP随温度的升高反而减小,因此低温有利于NO氧化成NO。
浅析锅炉燃烧调整对氮氧化物排放的影响
浅析锅炉燃烧调整对氮氧化物排放的影响摘要:随着我国社会经济的快速发展,人们的生活水平及思想意识都得到明显的提升,人们越来越注重低碳环保、健康舒适的居住环境,从而推动各行各业朝着绿色环保、低碳节能的方向发展。
尤其是燃煤类企业,不断优化硫氧、氮氧等化物的排放措施,降低其排放量,促进生态环境与社会经济的和谐发展。
本文主要分析并研究锅炉燃烧调整对氮氧化物排放的影响,并提出有效的解决对策,仅供参考。
关键词:锅炉燃烧;氮氧化合物;排放影响前言:近年来,环保成为各行各业生产发展的首要目标,也是衡量行业或企业发展水平的标准之一。
当前燃煤类企业成为社会关注的重点对象,在煤炭燃烧过程中会产生大量的硫氧、氮氧及碳氢等化物,引发烟气、化学烟雾或者酸雨等不良现象,对生态环境造成严重的破坏,不符合我国可持续发展的战略目标。
因此,相关燃煤企业应该充分认识到环保的重要性,完善生产流程及技术,减少氮氧化物的排放量,加大环境的保护力度,从而促进企业健康、稳定的发展。
1锅炉煤燃烧所产生的氮氧化物在锅炉煤燃烧过程中会生成大量的氮氧化物(NOx),具体分类如下:1.1热力型氮氧化物热力型氮氧化物即空气中的氮在高温环境下发生氧化反应所形成的氮氧化物,相关化学反应过程如下:N2+O2←→2NO2NO+O2→2NO。
锅炉煤燃烧温度对于热力型氮氧化合物的产量有着重要的影响,如果反应式温度低于1000°C,则NOx输出非常小,当温度高达或超出1300°C,NOx产量会急剧增加。
因此,在日常生产加工过程中,应该将控锅炉煤燃烧时炉内的温度控制在合理范围之内,减少热力型氮氧化物的产量。
1.2快速型氮氧化物快速型氮氧化物是指在碳氢化物含量丰富且含氧量较少的区域,空气中的氮与煤炭中的碳和氢发生反应形成的氮氧化物,NOx生成量相对较少。
提供过量空气或燃烧温度过高是生成NOx的主要原因。
1.3燃料型氮氧化物燃料型氮氧化物是指锅炉煤燃烧过程中燃料反应产生氮氧化物。
工业锅炉燃烧过程中CO和NOx的控制技术研究
工业锅炉燃烧过程中CO和NOx的控制技术研究工业锅炉是现代化生产中不可缺少的设备之一,在各行各业都有着广泛的应用,但作为一种高耗能设备,工业锅炉的燃烧过程中往往会产生大量的CO和NOx等有害气体,对环境和人类的健康造成了一定的威胁。
因此,在现代化工生产中,如何有效地控制CO和NOx的排放就成为了一个重要的课题。
一、工业锅炉燃烧过程中CO和NOx的生成原因燃烧是工业锅炉运行的基本过程,其中产生的CO和NOx是由于燃烧过程中的不完全燃烧和热反应而生成的。
CO是一种无色、无味的有毒气体,它的生成源于燃烧中烃类物质不完全氧化所产生的一种一氧化碳,它不仅对人体有毒害作用,而且也对环境也有不良影响;NOx则是一种有害气体,有强烈的腐蚀性,它的生成源于氮气和氧气在高温环境下热反应而产生,它的主要成分包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),二者对环境的危害性不相上下。
二、工业锅炉排放CO和NOx的风险分析工业锅炉燃烧过程中产生的CO和NOx,一旦排放到大气中,不仅会对环境造成污染,也会对附近的居民带来潜在的健康威胁。
由于CO是无色且无味的气体,很难被人们及时发现,一旦CO浓度超标,易引起中毒甚至危及生命;NOx则会促进光化学反应,导致大气中的污染物质扩散范围增大,同时也会引起酸雨等环境污染问题,极大地损害了大气和水资源的可持续发展。
三、工业锅炉燃烧过程中CO和NOx的控制技术为了降低CO和NOx的排放,在工业锅炉的燃烧过程中采用适当的控制技术十分必要。
目前,工业锅炉燃烧过程中CO和NOx的控制技术主要包括以下几种:1. 煤改气技术煤改气是目前广泛采用的CO和NOx控制技术之一,其基本原理是将燃料从煤改为天然气或液化气等低污染物质,减少燃烧中产生的有害气体排放。
采用煤改气技术对于大幅度降低CO和NOx的排放具有较好的效果,但其成本较高,需要对锅炉进行改造和升级。
2. 先进燃烧技术先进燃烧技术是另一种CO和NOx的控制技术,其基本原理是通过优化燃料喷射和空气分配等技术,提高燃烧效率,降低燃料的堆积和泄漏,从而减少CO和NOx的排放量。
循环流化床锅炉氮氧化物生成与控制分析
循环流化床锅炉氮氧化物生成与控制分析
循环流化床锅炉是一种高效燃烧技术,能够有效地利用煤炭等固体燃料,但其燃烧过程中也会产生一定量的氮氧化物(NOx)。
氮氧化物主要包括氮氧(NO)和二氧化氮(NO2),它们是燃烧过程中产生的一种主要有害气体,会对环境和人体健康造成一定的影响。
循环流化床锅炉产生氮氧化物的主要机理如下:
1. 煤炭中的氮元素在燃烧过程中会生成一些氮气化物,如氨(NH3)和氢氰酸(HCN)。
2. 在高温燃烧区域,煤炭中的氮气化物会与氧气反应生成氮氧化物。
3. 在循环流化床锅炉的燃烧室和分离器中,氮氧化物的生成机制复杂,包括燃烧区域内的氮气化物氧化生成NOx、煤炭中的挥发分解产物和氨等反应生成NOx、燃烧过程中的NH3选择性催化还原产生N2等。
为了控制循环流化床锅炉产生的氮氧化物,可以采取以下措施:1. 优化燃烧过程,调整燃烧温度和氧气浓度,减少氮氧化物的生成。
如采用低氧燃烧技术,可以降低燃烧温度和氧气浓度,减少NOx的产生。
2. 使用低氮燃料,减少燃烧过程中氮气化物的生成。
例如,使用低氮煤或添加脱氮剂,如氨水等。
3. 安装烟气回收装置,减少烟气中NOx的排放。
通过烟气回收装置,将烟气中的NOx捕集回收再利用或转化为无害物质。
4. 使用氮氧化物减排装置,如选择性催化还原(SCR)系统或脱硝催化剂,将烟气中的NOx还原为N2和水。
5. 加强废气治理技术,如烟气脱硫、烟气脱氧等,降低氮氧化物的发生和排放。
循环流化床锅炉产生氮氧化物的机理复杂,但通过合理的燃烧和控制技术,可以有效地减少氮氧化物的生成和排放。
这对于保护环境和改善空气质量具有重要意义。
某600 MW机组烟煤锅炉低NOx改造及效果分析
1 机 组 概 况
某 电厂 S G 一 2 0 2 6 / 1 7 . 5 一 M9 0 5 型 锅炉 为单 汽包 控 制循 环 、 四角切 圆燃 烧 、 直 吹式 制 粉 系统 、 摆 动 燃烧 器, C F S 一Ⅱ燃烧 系统 。锅炉设 计燃 用烟 煤 , 设 计与校 核煤 质数 据如表 1 所示 。 锅 炉配备 6 台H P 一 9 8 3 型 中速
摘
7 1 9 3 1 9 )
要: 对某6 0 0 M W机 组烟煤锅炉进行低N 0 改造 , 改造后锅炉总体性 能良好, N O 减 排达 到7 0 %。 但改造对锅炉
燃烧经济性、 减温水量产 生负面影响, 同时主燃 烧器 区形成的强还原性气氛还可能对水冷壁造成高温腐蚀 , 必须 采取喷涂等防腐手段加 以预防。 关键词 : 电站锅炉 ; { k  ̄ N O ; 燃烧器改造 ; 锅炉效率; 结渣; 高温腐蚀
中图分 类号 : T K 2 2 3 . 2 文 献 标 志码 : B 文 章编 号 : 1 6 7 3 — 7 5 9 8 ( 2 0 1 3 ) 0 2 — 0 0 8 4 — 0 4
Lo w NO Re t r o i f t f 0 r Ce r t a i n 6 0 0 MW Bi t u mi n o u s
Ab s t r a c t : T h e r e t r o f i t e f f e c t o f c e r t a i n 6 0 0 MW b i t u mi n o u s c o a l b o i l e r i n d i c a t e s t h a t l o w NO c o mb u s t i o n t e c h n o l o g y c a n r e d u c e t h e NO p r o d u e t i o n t o 7 0 %, b u t t h e r e a r e s o me p r o b l e ms , s u c h a s c o mb u s t i o n e c o n o my a n d l a r g e s p r a y w a t e r . S t r o n g r e d u c t i o n
NOx影响因素分析及控制措施
152.99mg/m³升高至216.23mg/m³,将上述两指标上下限作为曲线终点得上线性关系图。发现在
NOx排放浓度控制在200mg/m³,煤质含硫量指标为1.482%。
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【NOx影响因素及控制措施】
四、NOx控制技术考察
技术交流 咨询电科院环保所所长关于我厂NOx超标问题,祁所回复近期将派技术人员现场诊断。
NOx测量值偏大。
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【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素(二)煤质特性
+1.14
1#系统改造试验后数据
给料 机转 速平 均值
28.99
30.13
NOx排放 浓度为 124.63mg/m³
试验 后
现阶 段
1#系统近期运行数据数据 在给料机平均转速(给料量)基本相同 NOx排放 浓度为 212.50mg/m³
的情况下,在改造后一个阶段内燃用煤质含
硫量为1.853%的煤种时,NOx排放浓度平均 值为124.63mg/m³;在现阶段燃用煤质含硫 量为1.85%的煤种时,NOx排放浓度平均值为
212.50 mg/m³ 。
结论:煤质因素造成NOx排放浓度变化。
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Hale Waihona Puke 【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素(二)煤质特性
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【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施三(脱硫剂投加量)
脱硫剂的影响 为了提高脱硫效率,在循环流化床锅炉 运行的中需要投入更多的石灰石,以提
脱硫系统改造前后对比
高钙硫摩尔比,但研究表明,富余的CaO
是燃料氮转化为NO的强催化剂,因此脱 硫剂的投入最终将增加NOx的排放。
脱硫系统改造前后排放浓度平均值 计划采取的措施 改造后严格 执行新标准
锅炉氮氧化物超标的原因和处理措施
锅炉氮氧化物超标的原因和处理措施
一、锅炉氮氧化物超标的原因
1.1 燃料选择不当
燃料中含有较高的氮元素,如煤中的固定氮和挥发分中的氨基化合物等,易导致锅炉排放氮氧化物超标。
此外,高硫煤和高灰分煤等也会加剧锅炉NOx排放。
1.2 锅炉设计和操作不当
锅炉设计和操作不当也是导致锅炉NOx排放超标的原因之一。
例如,过量空气系数过大、过量风量、不合理的供风方式等都可能导致NOx 排放增加。
1.3 锅炉运行条件不稳定
在锅炉运行中,温度、压力、负荷等参数变化较大时,也会影响到NOx排放。
此外,锅炉维护保养不及时或者设备老化等也会导致NOx 排放超标。
二、处理措施
2.1 燃料选择优化
优选低氮含量的燃料是减少NOx排放的有效措施之一。
可采用深度脱硫脱硝技术对高硫高灰分的燃料进行处理,减少锅炉NOx排放。
2.2 锅炉设计和操作优化
通过优化锅炉设计和操作,可以有效降低NOx排放。
例如,采用低氮燃烧技术、调整过量空气系数、采用先进的供风方式等。
2.3 运行条件稳定化
保持锅炉运行条件的稳定性也是减少NOx排放的重要措施。
可采用自动控制技术、加强维护保养等手段来实现。
2.4 排放治理技术
除了以上措施外,还可以采用排放治理技术来降低NOx排放。
例如,选择适当的脱硝技术、采用SCR(选择性催化还原)技术等。
三、总结
针对锅炉NOx排放超标问题,可以从多个方面入手进行处理。
通过优化燃料选择、锅炉设计和操作、运行条件稳定化以及采用排放治理技术等手段,可以有效地降低NOx排放水平,达到环保要求。
烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度的影响
烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度的影响引言:烟气是锅炉燃烧产生的一种气体,其中含有大量的大气污染物。
烟气氧含量对锅炉大气污染物排放浓度有着重要的影响。
本文将从烟气氧含量对氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、颗粒物(PM)、VOC等污染物的排放浓度的影响进行论述,并探讨优化燃烧工艺来减少大气污染物排放。
主体:1.烟气氧含量对氮氧化物(NOx)排放浓度的影响:氮氧化物是一类严重的大气污染物,对人体健康和环境造成较大的危害。
烟气中的氮氧化物主要由燃料中的氮气和空气中的氧气在高温条件下发生反应生成。
烟气氧含量的增加会加快反应速率,进而增加氮氧化物的生成速率和排放浓度。
因此,烟气氧含量的升高会导致氮氧化物排放量的增加。
2.烟气氧含量对二氧化硫(SO2)排放浓度的影响:二氧化硫是燃煤锅炉燃烧产生的主要大气污染物之一、烟气中的二氧化硫是由燃料中的硫化物在燃烧过程中释放出来的。
烟气氧含量的升高会加速燃料中硫化物的燃烧,导致二氧化硫的排放浓度增加。
因此,烟气氧含量对二氧化硫的排放有着直接的影响。
3.烟气氧含量对颗粒物(PM)排放浓度的影响:颗粒物是燃煤锅炉燃烧产生的重要大气污染物之一、烟气中的颗粒物主要来自燃烧产物和燃烧过程中的悬浮物质。
烟气氧含量的升高会增加燃料燃烧的完全程度,减少燃烧产物中的颗粒物含量,但同时会促使燃烧过程中的悬浮物质燃烧更充分,形成更多的颗粒物。
因此,烟气氧含量的变化对颗粒物的排放浓度有较为复杂的影响。
4.烟气氧含量对VOC排放浓度的影响:挥发性有机物(VOC)是燃烧过程中产生的另一类重要大气污染物,对大气臭氧生成和人体健康有着不可忽视的影响。
烟气氧含量的增加会加快燃料中的有机物燃烧速度,导致VOC的生成和排放增加。
因此,烟气氧含量的升高会导致VOC排放浓度的增加。
结论:为了减少大气污染物的排放浓度,我们可以通过优化锅炉的燃烧工艺来减少烟气氧含量和大气污染物的排放。
例如,采用燃烧控制技术,控制燃烧过程中的氧气供给,使烟气中的氧含量保持在适宜的范围内,以降低氮氧化物和二氧化硫的排放浓度。
锅炉NOx控制影响及分析
锅炉NOx控制影响及分析我公司3×240t/h循环流化床锅炉SNCR烟气脱硝工程由江苏亿金环保科技有限公司设计、施工。
目前,工程已接近尾声.通过初步的试运行和1#炉的168试运行,发现脱硝效果并不理想.喷入还原剂用量在设计值(249L/H)时,脱硝效率仅50%左右,出口排放NOx浓度在130mg/Nm3左右,只有当锅炉负荷低时,才勉强维持在100mg/Nm3左右。
按照当前的锅炉运行状态,如要必须达到环保要求的100 mg/Nm3以下的目标值,需要喷入约3倍用量的氨水.通过多方咨询及查阅资料,锅炉炉膛出口温度偏低是影响脱硝效率的主要原因之一。
下面对循环流化床锅炉中的NOx生成机制进行说明,分析影响NOx浓度的因素,探讨控制NOx排放量的措施,提高脱硝效率,为循环流化床锅炉的达标运行提供参考.1 NOx的生成机制煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),这两者统称为NOx,此外还有少量的氧化二氮(N2O)产生。
和SO2的生成机理不同,在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤燃烧方式、特别是燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件关系密切。
在煤燃烧过程中,生成的NOx途径有三个:(1)热力型NOx(Thermal NOx),它是空气中的氮气在高温下氧化而生成的。
(2)燃料型NOx(Fuel NOx),它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而生成的NOx.(3)快速型NOx(Prompt NOx),它是燃烧时空气中的氮和燃料中的炭氢离子团如CH等反应生成的NOx。
其中燃煤锅炉的NOx主要是燃料型的,它占总生成量约80%以上。
热力型NOx 的生成与燃烧温度的关系很大,在温度大于1000℃时,热力型NOx的生成量可占到总量的20%;快速型NOx在煤燃烧过程中的生成量很小,可忽略不计.2 NOx排放量影响因素分析2.1燃料特性的影响由于NOx主要来自于燃料中的氮,因此,从总体上看,燃料氮含量越高,则NOx的排放量也越高;同时,燃料中氮的存在形态不同,NOx的排放量也不一样,以胺的形态存在于煤中的燃料氮在燃烧过程中主要生成NO,而以芳香环形式存在的燃料氮在挥发分燃烧过程中主要生成N2O。
氮氧化物产生与控制分析
氮氧化物产生与控制分析前言能源与环境是当今社会发展的两大问题,如何文明用能、合理用能已经成为人们越来越关注的话题。
在能源的利用中,矿物燃料的燃烧要排放出大量污染物。
例如,我国每年排入大气中的87%的SO2、68%的NOx和60%的粉尘均来自于煤的直接燃烧,因此,文明用能、合理用能,发展高效、低污染的清洁煤燃烧技术,降低NOx和SO2的排放量是当前亟待解决的问题。
循环流化床锅炉是最近二十年里发展起来的一种新型燃烧技术,它的主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环、反复地进行低温燃烧和脱硫反应,炉内湍流运动强烈。
它不但能达到90%的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率,而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。
本文对循环流化床锅炉中的NOx生成机制进行深入研究,分析影响NOx浓度的因素,探讨控制NOx排放量的措施,为循环流化床锅炉的设计、运行提供参考。
1NOx的生成机制煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),这两者统称为NOx,此外还有少量的氧化二氮(N2O)产生。
和SO2的生成机理不同,在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤燃烧方式、特别是燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件关系密切。
在煤燃烧过程中,生成的NOx途径有三个:(1)热力型NOx(Thermal NOx),它是空气中的氮气在高温下氧化而生成的。
煤,尤其是其挥发分中的各种元素比也会影响到NOx的排放量。
显然,O/N比越大,NOx排放量较高。
H/C比越高,则NO 越难于被还原,故NOx排放量也越高。
另外,S/N比会影响到各自的排放水平,因为S和N氧化时会相互竞争,故SO2排放量越高,NOx排放量越低。
2.2 过量空气系数的影响当风不分级时,降低过量空气系数,在一定程度上可限制反应区内的氧浓度,因而,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15%~20%,但是CO浓度会增加,燃烧效率会下降。
燃煤锅炉NOx生成及控制措施
NOx生成及控制措施一概述中国是一个以煤炭为主要能源的国家,煤在一次能源中占75%,其中84%以上是通过燃烧方法利用的。
煤燃烧所释放出废气中的氮氧化物(NOx),是造成大气污染的主要污染源之一。
氮氧化物(NOx)引起的环境问题和人体健康的危害主要有以下几方面:氮氧化物(NOx)的主要危害:(1)NOx对人体的致毒作用,危害最大的是NO2,主要影响呼吸系统,可引起支气管炎和肺气肿等疾病;(2)NOx对植物的损害;(3)NOx是形成酸雨、酸雾的主要污染物;(4)NOx与碳氢化合物可形成光化学烟雾;(5)NOx参与臭氧层的破坏。
(2)不同浓度的NO2对人体健康的影响浓度(ppm) 影响1.0 闻到臭味5.0 闻到很强烈的臭味10-15 眼、鼻、呼吸道受到强烈刺激50 1分钟内人体呼吸异常,鼻受到刺激80 3-5分钟内引起胸痛100-150 人在30-60分钟就会因肺水肿死亡200以上人瞬间死亡二、燃煤锅炉NOx生成机理氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染源之一。
通常所说的NOx有多种不同形式:N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5,其中NO 和NO2是重要的大气污染物,另外还有少量N2O。
我国氮氧化物的排放量中70%来自于煤炭的直接燃烧,电力工业又是我国的燃煤大户,因此火力发电厂是NOx 排放的主要来源之一。
煤的燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx )主要是一氧化氮(NO )和二氧化氮(NO2),在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤的燃烧方式,特别是燃烧温度和过量空气系数等密切相关。
燃烧形成的NOx 生成途径主要由以下三个:为燃料型、热力型和快速型3种。
其中快速型NOx 生成量很少,可以忽略不计。
1.热力型NOx指空气中的氮气(N2)和氧(O2)燃料燃烧时所形成的高温环境下生成的NO 和NO2的总和,其总反应式为:22222NO O NO NO O N 当燃烧区域温度低于1000℃时,NO 的生成量较少,而温度在1300℃—1500℃时,NO 的浓度约为500—1000ppm ,而且随着温度的升高,NOx 的生成速度按指数规律增加,当温度足够高时热力型NOx 可达20%。
锅炉燃烧调整对氮氧化物排放的影响分析
锅炉燃烧调整对氮氧化物排放的影响分析随着社会的不断发展,人们的环保意识也在不断增长,再加上近年来国家环保政策的不断完善,使各类燃煤企业积极审视自身,着手处理硫氧、氮氧等化合物的排放问题.。
本文从实际出发,对影响氮氧化合物排放量的种种因素进行探究,已找到一种降低污染排放量的切实可行的方案,为以后的实践活动提供参考.。
关键词:氮氧化合物;锅炉;燃烧;排放影响各类燃煤企业在处理环境保护问题时面临的最重要的困难就是要解决在燃烧煤炭时产生的大量硫氧化合物与氮氧化合物组成的烟气.。
除此之外,氮氧化合物还会与碳氢化物结合生成对大气造成严重破坏的化学烟雾,酸雨的产生与此也有一定关系.。
因此,对燃煤企业来说,减少燃烧产生的氮氧化合物是实际践行环保行为的重中之重.。
1锅炉煤燃烧生成氮氧化物的分类锅炉煤在燃烧时生成的氮氧化合物重要组成成分是一氧化氮和二氧化氮,这些氮氧化合物可以统一表达为NOx.。
实践证实,锅炉煤燃烧生成氮氧化合物主要有三种方法:1.1热力型氮氧化物这种氮氧化合物主要生成途径是空气中的氮受到高溫环境后发生氧化反应,从而得到氮氧化合物,相关化学反应过程如下:N2+O2←→2NO2NO+O2→2NO锅炉煤燃烧时的温度在很大程度上会影响热力型氮氧化合物的产量,若是反应式温度在1000°C以下,NOx产量很小,当温度上升至1300°C及以上时,NOx产量会迅速增大.。
所以温度是影响锅炉燃烧时NOx产量的主要因素.。
在实际生产中,要想有效降低热力型氮氧化合物的生成,就需要控制锅炉煤燃烧时炉内温度不能过高,避免炉内部分区域温度过高.。
1.2快速型氮氧化物在锅炉煤燃烧过程中,在一些碳氢化合物较丰富而氧气含量较少的区域中空气的氮和煤炭中的碳和氢会结合生成氮氧化物.。
此种NOx生成量较少,提供过量的空气或者燃烧温度过高都会造成快速型NOx的产生.。
1.3燃料型氮氧化物指的是在燃烧过程中燃料经反应后生成的NOx.。
锅炉燃烧对NOx影响
燃煤燃烧过程中排放的NOX气体是危害大,且较难处理的大气污染物,它不仅刺激人的呼吸系统,损害动植物,破坏臭氧层,而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。
我国是燃煤大国,开展对降低NOX排放的治理具有十分重要的意义。
国内外在降低锅炉NOX排放方面进行的工作大致可分为以下3个方面:(1)锅炉燃烧技术的改进。
(2)无催化情况下向炉内喷氨水。
(3)有催化物的氨水喷射系统。
后两类技术都是在锅炉燃烧生成NOX以后,用氨来还原NOX。
这不仅增加设备投资和运行维护费用,还可能引起预热器等锅炉尾部受热面的堵塞等。
因此,要降低NOX的排放量,更有效的方法是改进炉内燃烧状况。
1 燃烧技术的改进措施目前,锅炉燃烧技术的改进主要有:低NOX燃烧器;分段燃烧技术;炉膛内降低NOX技术和烟气再循环等。
有关资料表明,综合考虑NOX值和成本两个方面,使用低NOX燃烧器和炉膛内降低NOX是既经济又最有效方法。
炉膛内降低NOX技术包括:(1)采用分级混合燃烧,降低氧浓度和燃烧温度以及将燃烧器喷嘴出口燃料分为浓稀两相。
在主燃烧器实行低氧,低温燃烧降低NOX生成。
在燃烧器顶部设置燃烬风喷嘴(OFA),配以不同的风量,燃尽在主燃烧区低氧条件下产生的未燃气体和碳份。
分级燃烧主要使燃烧完全和降低NOX排放为最佳。
(2)采用分级配风的方法有:1)在配风方式上使煤粉气流与“二次风”气流的混合燃烧分为两个“区域”进行。
在一次燃烧区内煤粉是在“缺氧”(一般控制空气系数n=0.7~0.75)的工况下进行着火燃烧。
一次燃烧区中未燃尽的煤粉颗粒(焦碳)与余下的燃烧空气(分级二次风)在二次燃烧区进行混合、燃尽。
2)燃烧器主风箱中设置一定数量的富裕喷嘴,当烟气中未燃物上升到排放标准以上时,分别投入运行。
(3)控制送入炉膛的燃料和风量分配均匀,通过测量把燃料偏差控制在5%以内,风量偏差在10%以内,达到优化燃烧,降低NOX的目的。
2 国外开发的低NOX烧煤燃烧器(1)墙置式分级混合烧煤燃烧器(西德斯坦因缪勒公司生产)燃烧器为圆形墙置式,前后墙对冲布置的轴向旋流燃烧器,从燃烧器中心管圆形截面流出的是中心二次风。
锅炉低负荷运行时NO_排放偏高的原因分析及调整措施
锅炉低负荷运行时NO_排放偏高的原因分析及调整措施在锅炉低负荷运行时,NOx排放偏高的原因主要有:燃料中的氮含量高、燃烧温度过高、空气过量系数不合适以及燃烧室设计不合理等。
该篇文章将详细分析原因并提出调整措施。
首先,燃料中的氮含量高是NOx排放偏高的主要原因之一、氮与燃料中的其他成分反应形成氧化亚氮(NO)和氮氧化物(NOx),因此燃料中氮含量的增加会导致NOx排放的增加。
例如,高氮燃料如煤炭、油类等会导致燃烧过程中NOx排放的增加。
解决这一问题的方法是通过选择低氮燃料,降低燃料中的氮含量,减少NOx的形成。
其次,燃烧温度过高也是NOx排放偏高的原因之一、当燃烧温度过高时,氮氧化物的形成速度会显著增加。
燃烧温度过高可能是由于燃烧过程不完全或者燃烧器设计不合理等原因引起的。
因此,合理设计燃烧器以及优化燃烧过程,控制燃烧温度在适宜范围内,可以有效降低NOx排放。
此外,空气过量系数不合适也会导致NOx排放偏高。
空气过量系数是指实际空气量与理论空气量的比值。
当空气过量系数过小时,容易导致部分燃烧产物不完全燃烧,增加NOx的生成。
反之,当空气过量系数过大时,空气中的氮氧化物的形成也会增加。
因此,选择合适的空气过量系数,控制空气供给量,是减少NOx排放的一种有效方法。
最后,燃烧室设计不合理也可能导致NOx排放偏高。
燃烧室的结构、尺寸以及燃烧室内的流动状态等因素都会影响燃烧过程中氮氧化物的生成。
合理设计燃烧室,优化燃烧室内的流动状态,可以提高燃料与空气的混合程度,减少NOx的形成。
针对以上问题,可以采取一系列调整措施来降低NOx排放。
首先,在选择燃料时,应优先选择低氮燃料,降低燃料中的氮含量。
其次,在燃烧器设计上,应通过改变燃烧器内部结构、优化供气方式等方法,降低燃烧温度,减少NOx的生成。
此外,控制空气过量系数,保持在适宜范围内,也可以有效降低NOx排放。
最后,通过优化燃烧室结构,改善燃烧室内的流动状态,提高燃料与空气的混合程度,进一步减少NOx的形成。
NOx的生成原因及控制方法分析
氮氧化物的生成原因与控制方法分析锅炉运行中氮氧化物主要有三种:①热力型氮氧化物;②燃料型氮氧化物③快速型氮氧化物。
(快速性氮氧化物需要在极高的温度下才少量产生)1、氮氧化物生产量与机组的负荷与氧量有着密切的关系。
锅炉氮氧化物曲线的变化与锅炉氧量曲线变化趋势完全相同,而与机组负荷变化恰好相反;2、机组负荷越高,机组的氮氧化物含量就越少;3 、锅炉快速降负荷时,总会引起氮氧化物浓度和锅炉氧量急剧上升。
4、氮氧化物生成量与入炉煤煤质有着密切的关系。
经过对比研究,发现当入炉煤煤种较差时,机组的氮氧化物生成量就较低;反之,煤质越好则氮氧化物越难控制。
原因分析:1、富氧燃烧可以有效的降低锅炉的化学不完全燃烧热损失,但由于供氧充足和燃烧强烈,主燃烧区域的火焰中心温度过高,必将导致氮氧化物的生成量急剧增大。
尤其机组降负荷阶段,如不及时减少送风量,氮氧化物超标越发严重。
在保证co生成量在允许的范围内,合理的控制机组降负荷速率和调整氧量供给,可有效的避免机组氮氧化物超标。
2、氮氧化物的生成量与入炉煤煤质的关系依然与燃烧的强弱有关。
煤质越好,则煤燃尽速度越快,炉膛火焰越集中,产生的氮氧化物就越高;煤质越差,煤的燃尽时间延长,燃烧区域被拉长,炉膛整体火焰温度下降,产生的氮氧化物就越少。
合理的组织的配煤方式,可以有效地降低锅炉的氮氧化物的生成。
控制措施1、氮氧化物的含量与机组负荷成反比,机组负荷越高氮氧化物含量越低。
氮氧化物的含量与锅炉氧量成正比,氧量越高氮氧化物含量越大。
机组升降负荷过程中,及时调整锅炉风煤配比,控制锅炉氧量在最佳氧量范围之内(2-3%)。
燃烧调整幅度不能过大。
2、当NO X偏高时应及时增加脱硝系统脱硝枪的投入数量及尿素用量,保证其压力、尿素浓度稳定。
3、煤泥的正常投入可降低床温增加外循环量灰量对脱硫、脱硝有很大的益处。
应保证其连续稳定投入。
4、注意回料阀、外置床运行情况,适当增大外循环量,保证床温在合理范围,不可过高。
锅炉低氮燃烧节能改造及影响分析
关键 词 : 锅炉 ; 低碳燃 烧; 改造 ; 影 响 分 析
该 电厂 的锅炉为单汽鼓 自然循环 、 Ⅱ 型布置 ,其炉膛是由直 以下两种技术对 N O x生成 进行 控制 : 一种是在电厂锅炉的尾部 加 炉膛 的出 口处设有 蒸汽过热器 , 对 流竖 装脱硝型装置 , 另一 种是改善 电厂锅炉 内的燃烧方式 。本 文对 锅 立膜式水冷壁所组 成 的, 井烟道设 有省煤器和空气预热器 , 锅 炉的正四角设 有直流型燃烧 炉低 氮燃 烧改造及影 响分析进行论述 。
则根据 N O x的生成原理 , 燃料 中的氧气量会迅速减小 , 并转化为一
技术 , 针 对 相 关 问题 提 出 了改 造 措 施 。
氧化氮 , 如果此时氧气 的供应不充足 , 则相关的氮气 将得到固化 , 从而有助于对一氧化氮的抑制作用。电厂锅炉空气分级燃烧技术 根据国家相关标准,发电厂进行废气排放时其燃煤的锅炉氮氧化 就是利用这一原理 ,通过改变送风方式来实现对锅炉内的空气分 物 0 对 的排放量不能超过 4 3 0 m g / m3 , 在实际工程中 , 由于技术改造 的 布进行控制 , 保证过剩 的空气因子小 于 1 , 在着火 阶段使其处于缺
器, 组成 了切 圆燃烧 , 并配备 了两 台钢球式 的磨煤机 , 其中间是储 仓式 的制粉系统 。 该电厂的锅炉使用直流 的燃烧器进行炉膛 的布置 , 在同层内
燃煤锅炉降低NOx排放的运行调整
燃煤锅炉降低 NOx 排放的运行调整发布时间:2021-12-17T06:05:36.863Z 来源:《河南电力》2021年8期作者:杨奇[导读] 6 号锅炉型号为 HG-670/13.7-YM9 型,配 200MW 双抽供热汽轮机组。
锅炉呈“”型布置,锅炉前部为燃室,水冷壁型式为膜式水冷壁,燃烧室上部布置了全辐射式前屏过热器,炉膛出口布置了半辐射式后屏过热器。
(大唐长春第二热电有限责任公司吉林长春 130031)摘要:燃料与空气在高温燃烧时会释放出氮氧化物,统称为 NOx,主要包括一氧化氮( NO )、二氧化氮(NO2 )及氧化亚氮(N2O ),其中, NO 约占 95%,No2 等仅占 5%。
NO 排入大气后与空气中的氧结合成 NO2,国家新的大气排放标准的颁布实施,对电厂燃煤锅炉的 NOx 排放已提出要求,为满足环保要求,采用切实可行的措施及改造方案,降低 NOx 燃烧器等。
关键词:燃煤锅炉;脱销 NOx;低 NOx 燃烧器引言燃煤燃烧过程中排放的 NOX 气体是危害大,且较难处理的大气污染物,它不仅刺激人的呼吸系统,损害动植物,破坏臭氧层,而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。
我国是燃煤大国,开展对降低 NOX 排放的治理具有十分重要的意义。
1.运行中 NOx 排放过高原因分析6 号锅炉型号为 HG-670/13.7-YM9 型,配 200MW 双抽供热汽轮机组。
锅炉呈“”型布置,锅炉前部为燃室,水冷壁型式为膜式水冷壁,燃烧室上部布置了全辐射式前屏过热器,炉膛出口布置了半辐射式后屏过热器。
水平烟道由斜坡水冷壁和侧包墙管道组成,水平烟道布置了对流过热器和再热器段,顶棚和水平烟道两侧及转向室布置了顶棚和包墙过热器,锅炉后部为竖井烟道,竖井烟道内布置了再热器冷段、二级省器、二级空气预热器、一级省煤器和一空气预热器。
锅炉采用单汽包、单段蒸发、大口径集中下降管、自然循环方式。
过热汽温调节采用两级喷水减温器,长春第二热电有限责任公司 6 号机组属于超高压、大容量、一次中间再热自然循环、单炉膛、平衡通风、固态排渣煤粉锅炉。
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锅炉NOx控制影响及分析
我公司3×240t/h循环流化床锅炉SNCR烟气脱硝工程由江苏亿金环保科技有限公司设计、施工。
目前,工程已接近尾声。
通过初步的试运行和1#炉的168试运行,发现脱硝效果并不理想。
喷入还原剂用量在设计值(249L/H)时,脱硝效率仅50%左右,出口排放NOx浓度在130mg/Nm3左右,只有当锅炉负荷低时,才勉强维持在100mg/Nm3左右。
按照当前的锅炉运行状态,如要必须达到环保要求的100 mg/Nm3以下的目标值,需要喷入约3倍用量的氨水。
通过多方咨询及查阅资料,锅炉炉膛出口温度偏低是影响脱硝效率的主要原因之一。
下面对循环流化床锅炉中的NOx生成机制进行说明,分析影响NOx浓度的因素,探讨控制NOx排放量的措施,提高脱硝效率,为循环流化床锅炉的达标运行提供参考。
1 NOx的生成机制
煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),这两者统称为NOx,此外还有少量的氧化二氮(N2O)产生。
和SO2的生成机理不同,在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤燃烧方式、特别是燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件关系密切。
在煤燃烧过程中,生成的NOx途径有三个:
(1)热力型NOx(Thermal NOx),它是空气中的氮气在高温下氧化而生成的。
(2)燃料型NOx(Fuel NOx),它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而生成的NOx。
(3)快速型NOx(Prompt NOx),它是燃烧时空气中的氮和燃料中的炭氢离子团如CH等反应生成的NOx。
其中燃煤锅炉的NOx主要是燃料型的,它占总生成量约80%以上。
热力型NOx 的生成与燃烧温度的关系很大,在温度大于1000℃时,热力型NOx的生成量可占到总量的20%;快速型NOx在煤燃烧过程中的生成量很小,可忽略不计。
2 NOx排放量影响因素分析
2.1燃料特性的影响
由于NOx主要来自于燃料中的氮,因此,从总体上看,燃料氮含量越高,则NOx的排放量也越高;同时,燃料中氮的存在形态不同,NOx的排放量也不一样,以胺的形态存在于煤中的燃料氮在燃烧过程中主要生成NO,而以芳香环形式存在的燃料氮在挥发分燃烧过程中主要生成N2O。
一般来说,煤矸石、褐煤、页岩等劣质燃料中燃料氮的主要存在形态是胺,故NOx 排放量较多,N2O很少;相反,烟煤、无烟煤中燃料氮的主要存在形态是芳香环,故NOx 排放量较少,而N2O 很高。
2.2 过量空气系数的影响
当风不分级时,降低过量空气系数,在一定程度上可限制反应区内的氧浓度,因而,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15%~20%,但是CO浓度会增加,燃烧效率会下降。
当风分级时,可有效地降低NOx的排放量。
一般情况下,二次风从床上一定距离送入较好,如果过低则对NOx的排放量影响甚小。
随着一次风量的减少、二次风量的增加,N被氧化的速度下降,NOx排放量也随之下降,并在某一风量分配下达到最小值。
2.3 燃烧温度的影响
燃烧温度对NOx的生成量的影响已取得共识,即随着炉内燃烧温度的提高,NOx的生成量将升高,因此,可以通过降低床温来控制NOx的排放量。
如1#锅炉,负荷从200t/h,降到176t/h时,床温从960℃降到930℃,脱硝系统在氨水喷入量不变情况下,脱硫出口NOX浓度从130mg/Nm3降到100mg/Nm3以下。
可以看出锅炉NOx的生成量随床温的降低有明显的下降。
总体来说,对循环流化床锅炉,煤矸石和无烟煤燃料挥发份低,难以燃烧,所以燃烧温度要高于其它易燃烧的燃料。
同时,煤矸石和无烟煤燃料采用相对高的一次风量,带来高的过量氧气。
高的温度和过量的氧气,促使NOx的生成量比其它燃料高。
烟煤的情况则正好相反,低的燃烧温度和低的过量氧气。
影响循环流化床锅炉NOx 生成量的因素较多,主要因素以及对NOx 生成量的作用效果参见下表:
燃料供应决定了含氮量和挥发份。
石灰石进料量和实际使用的燃料含硫相关,也不是成为减少NOx 生成量的主要手段。
床温是循环流化床锅炉设计的一个重要参数。
床温、过量空气系数、一二次风的分配以及二次风的分级和燃烧组织相关,只能首先满足燃烧效率的要求,然后再考虑对排放的影响。
实际设计采用低一次风、二次风分级、采用火上风等因素是循环流化床锅炉实现低NOx生成量的主要手段。
3 锅炉运行存在问题分析
3×240t/h循环流化床锅炉为济南锅炉设计,于2005年相继投产。
至今未进行大修。
3.1床温过高
现阶段锅炉运行时,床温过高。
锅炉负荷180-200t/h时,床温基本在900-950℃左右;锅炉负荷220t/h左右时,床温有超1000℃现象。
根据以往经验,床温每下降10℃,NOx生成量下降20-30mg/Nm3。
3.2炉膛出口氧量高
现阶段锅炉运行时,炉膛氧量高,基本在8%左右。
锅炉带负荷,要靠大量增加一二次风量来达到锅炉的稳定运行,锅炉烟气量大于设计值约30%。
炉膛燃烧不均匀,偶尔仍有煤渣结焦现象发生。
炉膛出口左右温差较大,平均在50℃左右,最大有100℃以上的温差。
3.3锅炉负荷带不上
现阶段各锅炉运行,最高负荷仅能带到220t/h,2#炉仅最高能带到210t/h,且不能稳定。
3.4炉膛漏灰严重
炉膛出口折角外侧处有大量积灰,需进行补漏,减少漏风,控制炉膛出口氧量。
3.5锅炉效率低
2008年,委托西安安能能源技术有限公司进行锅炉效率测试,锅炉效率仅80-83%。
远低于设计值的92%。
4 控制NOx的措施
目前,随着环保排放标准的日趋严格,降低各种污染气体的排放量已显得更为紧迫。
针对影响NOx生成的因素,在循环流化床锅炉中可采取以下措施控制NOx的排放量。
4.1 锅炉进行低氮改造
低氮改造即针对燃烧过程中NOx 的生成机理,而采取的控制和减少燃烧过程中生成NOx 生成量的技术手段,是从源头上减少NOx 生成的方法。
减少NOx 生成量的关键是控制燃料着火阶段的过量空气系数以及燃料中的氮尽量随挥发份析出,因为循环流化床锅炉一次风比例要低于煤粉锅炉,所以循环流化床锅炉的NOx 生成量比煤粉锅炉低得多。
目前采用的燃烧控制方法有:降低燃烧过程气氛的含氧浓度、降低燃烧气氛的含氮浓度、降低燃烧过程温度、减少燃料和烟气在NOx 生成区域的停留时间,采用预混燃烧方式、减少过量空气系数,CFB 锅炉床层温度控制等等。
从源头上减少NOx生产量,有助于减少SNCR还原剂的使用量,减低成本。
4.2 提高炉膛出口温度
现今,江苏亿金环保科技有限公司采用为SNCR脱硝方案,在分离器区域注入氨水或者尿素、降低NOx排放量。
例如,对于NH3,其还原反应为
4NH3+4NO+O2→4N2+6H2O
推进上述反应的主要动力是反应温度,如反应温度在860-950℃,氨水作还原剂,流化床锅炉的SNCR脱硝效率可高达70%。
尿素溶液作还原剂时,考虑到尿素热解所需的反应热,反应温度为900-1050℃。
脱硝效率的提高,可以有效的降低脱硝还原剂的用量和逃逸量。
5.结束语
综上所述,建议如下:
(1)考虑到锅炉的运行成本,建议不考虑更换煤种,可适当调整配煤比例。
(2)保证锅炉稳定、高效运行的前提下,可尝试适当控制锅炉床温,以控制NOx的初始生成量。
(3)委托专业厂家对锅炉进行系统诊断,进行包括落煤口、二次风、旋风分离器等的改造,通过燃料燃烧分级、二次分合理配风、烟气再循环控制一次风氧量等,实现主燃烧区域欠氧、燃尽区富氧、燃烧火焰区域拉长提高并控制炉膛出口温度等,从而提高锅炉的燃烧效率、降低NOx的生成量、提高SNCR脱硝系统运行效率、降低还原剂氨水的用量(SNCR运行成本),保证NOx排放浓度控制在100mg/Nm3以下。
此外,7月份,我们咨询了太原锅炉,他们根据现场锅炉运行情况,表示可以提供锅炉的改造方案,将锅炉效率提高到90%以上,并通过对落煤口、二次风的配风改造,降低NOx生产量,提高炉膛出口温度。