鍋爐排煙中CO的控制

摘要：隨著社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展，環(huán)保要求越來越高，為了滿足環(huán)保的要求，我廠近幾年將四臺(tái)爐全部進(jìn)行了脫銷改造，最近#3爐D修中在脫銷 畫面中增加了鍋爐排煙 中CO的參數(shù)監(jiān)視.，加入該參數(shù)有何深意呢？如何利用此參數(shù)調(diào)整鍋爐燃燒、NOX控制呢？

關(guān)鍵詞：CO 鍋爐燃燒 脫硝 鍋爐熱損失

0前言

時(shí)代在進(jìn)步、社會(huì)在發(fā)展，新時(shí)代對(duì)環(huán)保越發(fā)重視，為了滿足環(huán)保的要求，我廠近幾年將四臺(tái)爐全部進(jìn)行了脫銷改造，在脫銷改造過程中，我廠在脫銷畫面中增加了鍋爐排煙中CO的參數(shù)監(jiān)視，我們根據(jù)CO這個(gè)參數(shù)可以做好鍋爐燃燒調(diào)整，風(fēng)煤配比，汽溫調(diào)整等控制措施。

1 鍋爐熱損失

我們知道鍋爐主要熱損失有四種：排煙熱損失、化學(xué)不完全燃燒熱損失、機(jī)械不完全燃燒熱損失、散熱損失。為了減少鍋爐的熱損失，就要提高鍋爐的燃燒率， 所謂提高燃燒效率，就是要適量的燃料與適量的空氣組成最佳比例進(jìn)行燃燒。在日常的燃燒調(diào)整中我們主要參照煙氣中O2含量來控制燃燒率的，然而在實(shí)際運(yùn)行過程中，單純測(cè)量和控制了氧量并不能反映爐內(nèi)煤粉和空氣混合狀況的好壞，即使測(cè)量到的氧量足夠，若混合不好等原因，也會(huì)使不完全燃燒損失增大。

2 鍋爐熱損原因

原因有兩個(gè)：1、煙道的截面積很大，煙氣成分的分布是很不均勻的，通過氧化鋯測(cè)量?jī)x器測(cè)得的平均氧量不能反映出局部缺氧的情況。2、由于漏風(fēng)的影響，氧量的測(cè)量精度較之CO的測(cè)量精度差很多，因此監(jiān)測(cè)CO含量比監(jiān)測(cè)氧量更加能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)爐膛的燃燒情況。通過對(duì)煙氣中CO含量的連續(xù)在線監(jiān)測(cè)，不僅能控制鍋爐燃燒，提高燃燒效率，且能防止過量空氣系數(shù)大于燃燒合理配比所要求的數(shù)值，從而降低SO2和NOx污染物排放量，從而節(jié)省大量的生產(chǎn)成本，帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

3 采用CO監(jiān)測(cè)進(jìn)行燃燒調(diào)整的優(yōu)點(diǎn)

實(shí)踐證明與O2監(jiān)測(cè)相比采用CO監(jiān)測(cè)進(jìn)行燃燒調(diào)整有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）煙氣中CO濃度對(duì)總風(fēng)量變化的反應(yīng)十分靈敏，特別是在臨界點(diǎn)附近，O2的微小變化就會(huì)導(dǎo)致CO濃度的急劇變化，而且CO濃度也能感受到燃燒系統(tǒng)配風(fēng)工況的變化，因此，這是一種鍋爐內(nèi)任何局部缺氧狀況的探測(cè)手段。

（2）CO含量與飛灰可燃物、排煙熱損失及過量空氣之間存在一定的關(guān)系。利用CO檢測(cè)，可使燃煤鍋爐在較低的、也是最佳的過量空氣下運(yùn)行，從而減少排煙熱損失及送、風(fēng)機(jī)耗電量，提高鍋爐運(yùn)行效率，而又不會(huì)因爐內(nèi)局部缺風(fēng)產(chǎn)生嚴(yán)重的爐內(nèi)結(jié)渣或水冷壁管金屬腐蝕。對(duì)降低NOX、SO3的形成與排放也十分有益。

（3）對(duì)于高硫煤，可減少過量空氣，從而使SO2氧化成SO3的數(shù)量減少，進(jìn)而減輕尾部受熱面的酸腐蝕。在較低的火焰溫度下，生成的NOX隨著過量空氣的減少而減少，這對(duì)環(huán)境保護(hù)是相當(dāng)有利的。另外，采用CO檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)局部缺風(fēng)現(xiàn)象，進(jìn)而尋找爐內(nèi)風(fēng)粉配合局部不均的根源，以獲得更加均勻的燃燒工況。

4 CO的產(chǎn)生

初接觸該參數(shù)，我們知道CO的產(chǎn)生是由于煤炭燃燒不完全所產(chǎn)生的，根據(jù)不完全燃燒的程度會(huì)產(chǎn)生不同量的CO，而燃燒程度則與氧量息息相關(guān)，我們從下圖中粗略的看出關(guān)系，圖中紅色是CO含量，藍(lán)色是脫銷入口的O2含量，我們發(fā)現(xiàn)CO數(shù)值在飆升的恰是O2含量低的時(shí)候，而且CO數(shù)值變化比較大，從幾十直接會(huì)升至一千多mg/m3。

通過幾日的觀察，發(fā)現(xiàn)：

當(dāng)O2>2.0時(shí)，CO基本維持在30mg/m3以下

當(dāng)O2處于1.5左右時(shí)，CO會(huì)維持在100mg/m3以下

當(dāng)O2<1時(shí)便會(huì)瞬間彪至1000mg/m3以上

由此可見控制氧量對(duì)CO的控制是相當(dāng)重要，其實(shí)這與我們專業(yè)規(guī)定的氧量控制： 290MW以上氧量不低于1.5%，280MW以下氧量不低于2.0%，280-290MW之間氧量1.5-2.0% 很吻合。

5 CO的控制

目前CO按不超過200mg/m3控制，那么有哪些方法去控制該參數(shù)呢？

1、增加氧量：為了控制NOx的生成，我們采用缺氧燃燒技術(shù)，導(dǎo)致煤粉不能充分燃燒，生成大量的CO。但是增加氧量要注意煙塵及NOx不要超排，同時(shí)增加氧量也會(huì)增加排煙損失，這應(yīng)該是控制的主要措施，也是最有效的措施。

2、提高制粉系統(tǒng)出口溫度提高磨煤機(jī)出口溫度：有利于煤粉提前燃燒，加強(qiáng)燃燒，延長煤粉燃燒時(shí)間，有利于充分燃燒從而控制CO 。

3、降低火焰中心適當(dāng)增加下層風(fēng)門的開度：關(guān)小高位燃盡風(fēng)風(fēng)門的開度，降低上層給煤機(jī)的出力，使火焰中心穩(wěn)定，有利于進(jìn)入爐膛的煤粉及時(shí)燃燒，而且有效的降低了火焰中心，延長煤粉在爐內(nèi)的燃燒時(shí)間，使其充分燃燒，弊端就是火焰中心降低，致使再熱器溫明顯降低

4、適當(dāng)降低制粉系統(tǒng)出口壓力降低一次風(fēng)壓：煤粉細(xì)度較細(xì)，所需著火熱進(jìn)一步減少，利于著火。

5、減少爐膛出口煙溫偏差：當(dāng)負(fù)荷較高時(shí)氧量比較低，而此時(shí)如火焰中心偏斜，則會(huì)加劇氧量低的那一側(cè)，此時(shí)就要通過調(diào)整火焰中心盡量做到兩側(cè)一致，從而減少CO含量，又不用增加風(fēng)量，達(dá)到經(jīng)濟(jì)性的提高。關(guān)于這個(gè)調(diào)整方法，大家在平時(shí)的燃燒中主要是調(diào)整燃燼風(fēng)的配比，其原理是我廠鍋爐采用四角布置的切向擺動(dòng)式燃燒器，在爐膛中心形成逆時(shí)針旋向的兩個(gè)直徑稍有不同的假想切圓，為了削弱爐膛出口煙氣的旋轉(zhuǎn)強(qiáng)度，減小四角燃燒引起的爐膛出口煙溫偏差，燃盡風(fēng)室被設(shè)計(jì)成反切，使其噴口出口中心線同主噴口中心線成18°的夾角，其目的是要形成一個(gè)反向動(dòng)量矩，來平衡主燃燒器的旋轉(zhuǎn)動(dòng)量矩，從而達(dá)到減少爐膛出口煙溫偏差的目的。

6、磨煤機(jī)組合方式：磨煤機(jī)運(yùn)行情況對(duì)于CO 濃度的影響也較大，當(dāng)ABC或BCD磨煤機(jī)運(yùn)行時(shí)CO 的指標(biāo)較容易控制，而當(dāng)磨煤機(jī)有隔層運(yùn)行情況時(shí)CO 濃度容易超標(biāo)，因此建議盡量減少磨煤機(jī)隔層運(yùn)行方式。在磨煤機(jī)隔層運(yùn)行時(shí)盡量減少最上和最下層磨煤機(jī)的出力，讓煤粉濃度盡量集中。盡量采用下層磨的運(yùn)行方式，避免隔層運(yùn)行，這樣更有利于燃燒的充分進(jìn)行，減少CO的產(chǎn)生。

7、適當(dāng)調(diào)整高位燃燼風(fēng)門的擺角：將鍋爐底層的二次風(fēng)門解除自動(dòng)，保持在較大開度，例如AB 層、BC 層、CD層，一般開至60%以上，有時(shí)開至80%左右，同時(shí)限制上層二次風(fēng)門開度，以維持二次風(fēng)箱差壓滿足要求，此方法可在負(fù)荷平穩(wěn)時(shí)有效控制CO 濃度，且對(duì)燃燒器擺角的高低沒有限制，可以根據(jù)汽溫調(diào)整的需要將燃燒器擺角擺到較高位置。

將高位燃燼風(fēng)門的擺角開大會(huì)有效的降低爐膛火焰，延長燃燒時(shí)間，有利于充分燃燒。此種調(diào)整方法也有明顯的缺點(diǎn)：（一）在負(fù)荷波動(dòng)時(shí)，CO 還是會(huì)超限。（二）由于二次風(fēng)門手動(dòng)開大，為了保證二次風(fēng)差壓，就需要增大鍋爐送風(fēng)量，不利于鍋爐煙氣中NOx的控制。另外在吹灰時(shí)也偶會(huì)發(fā)生瞬時(shí)上漲的時(shí)候，但很快就下來了，影響不太大。

在燃燒過程中會(huì)一個(gè)參數(shù)的調(diào)整會(huì)影響到其他參數(shù)，調(diào)整的原則是在滿足環(huán)保參數(shù)的同時(shí)盡量提高經(jīng)濟(jì)性。

下面是通過減少風(fēng)量對(duì)經(jīng)濟(jì)性做了簡(jiǎn)單的比較：

從表中可以看出在滿足CO排放要求時(shí)盡量降低風(fēng)量，對(duì)風(fēng)機(jī)的節(jié)能是比較可觀的。

從我們目前的燃燒調(diào)整來看，大部分時(shí)間控制的氧量達(dá)到2.0以上，根據(jù)CO的數(shù)值變化情況，我們可以適當(dāng)?shù)南抡{(diào)。根據(jù)煙氣中CO濃度與過量空氣的關(guān)系，理想的運(yùn)行點(diǎn)應(yīng)位于CO濃度開始急劇增加處，或者稍稍前面一點(diǎn)，但是CO濃度對(duì)過量空氣十分敏感，一直在變化當(dāng)中。它與特定的爐設(shè)計(jì)也有關(guān)系，我們?cè)诶肅O監(jiān)測(cè)進(jìn)行鍋爐優(yōu)化調(diào)整的同時(shí)，仍應(yīng)采用O2監(jiān)測(cè)，以O(shè)2監(jiān)測(cè)進(jìn)行過量空氣的粗調(diào)整，而以CO監(jiān)測(cè)進(jìn)行細(xì)微的燃燒調(diào)整。

6 總結(jié)

總之，我們?cè)谌紵龝r(shí)利用CO和氧量，可以直觀的判斷配風(fēng)的優(yōu)劣并進(jìn)行調(diào)整，通過細(xì)致的燃燒調(diào)整，使鍋爐達(dá)到最佳狀態(tài)，而且也能降低NOx的排放。

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作者簡(jiǎn)介：

趙兵，男，1969 年5月，江蘇省淮安市華能淮陰電廠運(yùn)行部全能主值。從事電廠集控運(yùn)行30余年，具有較強(qiáng)的專業(yè)能力。機(jī)組運(yùn)行過程中各調(diào)整手段靈活，手法細(xì)膩。全程參與了我廠三號(hào)機(jī)組首次啟停調(diào)峰，多次主操了我廠30%，40%深度調(diào)峰等重大操作。為人樂觀開朗，工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，積極主動(dòng)，得到領(lǐng)導(dǎo)和同事的一致好評(píng)。

華能淮陰電廠 江蘇淮安 223001