淺析循環(huán)流化床鍋爐欠氧燃燒NOx 變化

陳志明(福建省石獅熱電有限責(zé)任公司，福建 石獅 362700)

1 概述

我廠一期2×75t/h、1×150t/h 循環(huán)流化床鍋爐，脫硝方式采用SNCR，其中75t/h 鍋爐100BMCR 運(yùn)行時(shí)旋風(fēng)分離器入口煙氣溫度設(shè)計(jì)值在560℃，而SNCR 脫硝反應(yīng)溫度區(qū)間在850～950℃。對(duì)此，為降低煙氣中NOx排放值，通過SNCR 系統(tǒng)往爐內(nèi)噴氨水的效果大打折扣，對(duì)此，為探究降低煙氣中NOx排放 值，于2020 年4 月1 日～4 月15 日(共16 天)進(jìn)行正常運(yùn)行和在4 月17 日～5 月2 日(共16 天)進(jìn)行低氧低床溫燃燒運(yùn)行下進(jìn)行燃燒試驗(yàn)，運(yùn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，在低氧工況燃燒時(shí)，煙氣中的NOx值比正常燃燒時(shí)低，以75t/h 為例，抽取部分段數(shù)據(jù)如表1，表2。

查相關(guān)文獻(xiàn)查得，鍋爐煙氣中NOx的生成方式主要有3 種，分別為：

熱力型：它是空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卵趸傻腘Ox。

快速型：燃燒時(shí)空氣中的氮和燃料中的碳?xì)潆x子團(tuán)如CH等反應(yīng)生成的NOx。

燃料型：燃料中含有的氮化合物在燃燒過程中熱分解而又接著氧化而生成的NOx。

2 運(yùn)行分析

根據(jù)上表中得知，在鍋爐蒸發(fā)量大致相同和相同煤質(zhì)情況下，正常燃燒時(shí)的鍋爐床溫和煙氣中的NOx排放量都較高，根據(jù)NOx生成原理來看，在富氧高床溫下，一部分空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卵趸蒒Ox；另外一部分煙氣中的氧氣與煤中氮化合物在燃燒條件下，其反應(yīng)方程如下：

表1 3#爐不同工況下NOx含量表

表2 4#爐不同工況下NOx含量表

而在低氧的工況下，煙氣中的氧氣含量和床溫都較低，因此，煙氣中NOx排放量低于正常工況下的NOx排放值，符合鍋爐正常運(yùn)行的現(xiàn)象，符合煙氣中NOx的生成機(jī)理。

3 經(jīng)濟(jì)效益

以上表數(shù)據(jù)來看，煙氣中NOx總含量如表3，表4。

表3 3#爐

表4 4#爐

兩臺(tái)爐一個(gè)班次可以少排放NOx為34.31kg，以一年生產(chǎn)300 天為例，則可以少排放NOx量為：

工業(yè)氨水濃度以20%來算，則一年可節(jié)省的氨水量為：

假設(shè)20%工業(yè)氨水價(jià)格在900元/t，則一年可節(jié)約的費(fèi)用為：

并且煙氣中含氧量的降低，煙氣中總風(fēng)量較小，表明風(fēng)機(jī)的出力也比較小，在一定程度上減少風(fēng)機(jī)的功率，起到節(jié)能的效果。

4 注意事項(xiàng)

循環(huán)流化床鍋爐在低氧工況下可以在一定程度上降低煙氣中NOX 的排放量，但作為運(yùn)行人員要時(shí)刻注意鍋爐各項(xiàng)參數(shù)例如CO 的含量，鍋爐燃燒需要一定的O2，若煙氣中含氧量過低，會(huì)造成化學(xué)不完全燃燒增大，煙氣中飛灰含碳量增加，CO的排放量也會(huì)增大，造成不經(jīng)濟(jì)燃燒，公司應(yīng)根據(jù)各自運(yùn)行參數(shù)來調(diào)整，在保證正常燃燒的情況下，適當(dāng)性降低煙氣中含氧量，降低NOx的排放，節(jié)約氨水量。

5 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)正處于高速發(fā)展時(shí)期，以往的生產(chǎn)和發(fā)展是以犧牲資源為代價(jià)產(chǎn)生，而造成資源、能源的稀缺，而資源的稀缺性造成節(jié)能減排的必要性，近年我國(guó)對(duì)于各個(gè)領(lǐng)域的節(jié)能減排重視度越來越高，而電廠作為能源消耗的主要源頭之一，對(duì)其進(jìn)行節(jié)能減排具有重要意義，不僅能夠降低電廠的能耗，提高經(jīng)濟(jì)效益，降低生產(chǎn)成本，而且對(duì)周邊環(huán)境也有一定保護(hù)作用。眾人拾柴火焰高，將節(jié)能減排理念落實(shí)到全國(guó)所有生產(chǎn)企業(yè)，則推進(jìn)中國(guó)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略具有重大作用，中國(guó)也會(huì)從能耗大國(guó)轉(zhuǎn)型為低耗、高效的國(guó)家。