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

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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

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CFB 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;

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NOx 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》

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Nox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》

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¾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。

一次风率降低到40%左右，二次风率增加到60%左右。次风率降低到40%左右，二次风率增加到60%左右。

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NOx 排放随二次风比例的变化

NOx NOx排放随锅炉高度的分布排放随锅炉高度的分布

Nox生成机理及影响因素

CFB锅炉NOx来源——燃料影响

阶段1：挥发分析出阶段，燃料型NOx生成占比60%～80%

阶段2：焦炭生成阶段，燃料型NOx生成占比40%～20%

¾煤粉挥发分越高，NOx生成越多

¾煤粉含氮量越高，NOx生成越多

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脱硝改造方案

循环流化床低氮改造方案

方案一：低氮燃烧+SNCR+烟气再循环

¾低氮燃烧改造后NOx排放浓度≤ 100mg/Nm3

¾SNCR后NOx排放浓度≤ 50mg/Nm3

¾烟气再循环保证低负荷情况下NOx排放浓度≤ 50mg/Nm3方案二：SNCR+SCR方案

¾SNCR+SCR后NOx排放浓度≤ 50mg/Nm3运行优化

1.控制炉膛出口O2含量

2.3~3%。

2保证物料颗粒度和均匀性

2.保证物料颗粒度和均匀性。

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脱硝改造方案

低氮燃烧改造方案

通过低氮燃烧改造，NOx排放浓度≤100mg/Nm3

¾改造内容一：烟气再循环（低负荷时）

¾改造内容二：提高二次风比例，优化二次风喷口

¾改造内容三：减少一次风比例、减少布风板面积、优化风帽结构

¾改造内容四：优化锅炉分离器，提高分离效率

¾改造内容五：优化锅炉回料装置

¾改造内容六：炉膛内增加受热面（水冷屏/过热屏）

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改造内容一：烟气再循环脱硝改造方案

改造内容：烟气再循环

改造目的

低负荷工况下•低负荷工况下，减弱密相区氧化氛围，利于降低NOx 排放

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改造内容二提高二次风比例优化二次风喷口脱硝改造方案

改造内容二：提高二次风比例，优化二次风喷口

改造目的

•二次风变单层，

提高二次风口位置提高二次风口位置，加大下部密相区还原性气氛空间，减少N 生成少Nox生成；

•增加单个喷口动能，有利于二次风扰动，降低飞灰含碳量

降低飞灰含碳量。11

改造前改造后

改造内容三减少次风比例减少脱硝改造方案

改造内容三：减少一次风比例、减少布风板面积、优化风帽结构

改造目的

减少次风量•减少一次风量，使密相区形成还原性气氛，减少NOx生成；

•减少布风板床面面积，减少最小流化风量，降低低负荷时Nox生成；•降低床压及一次降低床压及次风压头，减少一次风机厂用电率。

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改造前

改造后

脱硝改造方案

改造内容四：优化锅炉分离器，提高分离效率

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