燃烧调整中如何降低氮氧化物

辛尕宝王艳

摘要：本文通过燃烧锅炉燃烧器布置方式，通过国家环保标准要求，控制氮氧化物在规定范围内，调整燃烧方式，进而达到降低脱销的目的，降低氧化物

一、简介

新疆华电吐鲁番发电有限责任公司装机容量为2×135MW燃煤机组。锅炉采用上海锅炉厂生产的SG-420/13.7-M778超高压中间再热自然循环锅炉，Π型布置，直流燃烧器四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢结构，前烟道为燃烧室，后烟道布置对流受热面，管式空气预热器独立布置于炉后，成为第三、四烟道。制粉系统为正压直吹式，配四台ZGM65G中速磨煤机。脱硝采用低氮燃烧器+SNCR技术。SOFA风门布置于炉膛26米处，SOFA喷嘴共两层，垂直摆动机构为气动执行器，摆动幅度20°，水平为手动摆动机构，摆动幅度10°。1#、2#炉各26支喷枪，在锅炉28米和30米处布置8支喷枪，锅炉前墙、后墙各布置4只。在33米、36米及39米处的前墙分别设有6支喷枪，用于直接向炉堂内喷射尿素溶液，使之与高温烟气充分混合和反应，达到脱硝目的。

二、现运行方式与问题

依据我厂锅炉燃烧器布置方式，SOFA风门安装位置，为了进一步提高运行经济指标，达到国家环保要求，控制氮氧化物在规定范围内。因此需要及时调整燃烧方式，对SOFA风门进行跟踪调整，已达到降低脱硝目的

三、通过改变不同调节方式控制NOx，：

1、尝试通过SOFA风偏差配风控制NOx。

将#2、#3角的SOFA风门开度100%，#1、#4角的SOFA风门开度50-70%。由于SNCR喷枪布置锅炉前墙，通过加大后墙2个角的SOFA风量，减少前墙2个角的SOFA风量，在折焰角的作用下，使炉膛上部烟气偏向前墙，延长烟气在炉膛的停留时间，有利于加强SNCR喷入的尿素混合反应，提高SNCR脱硝效率。

2、根据对分段配风的低NOx燃烧器来说,在总风量不变的条件下，有效控制在主燃烧区的停留时间,,加大可水平摆动的分离燃烧器(SOFA)配风量和加大SOFA配风距离是有效降低NOx的生成、减轻SCR的负载、降低耗NH3的有效方式。

3,通过锅炉吹灰控制炉膛出口烟温度，从而保证尿素溶液在规定的温度范围内进行反应。

1）在控制锅炉炉膛出口温度不超过850℃，从而保证尿素溶液在规定的温度范围（800-900℃）进行反应，可以有效降低氮氧化物的排放量，保证机组在符合环保要求的前提下，安全、经济、稳定运行。2）炉膛温度与氮氧化物的生成有着很紧密的联系，温度过高与过低都将不利于氮氧化物的控制。

4、通过调整喷枪运行方式控制NOx，机组正常运行时采用下层三台磨煤机运行，尿素喷枪运行33米及36米层12只喷枪，当锅炉结焦量较大，或运行上层磨煤机时，炉膛33米及36米处温度在1200℃左右，超出了尿素溶液的反应温度区间，因此，需投入39米层喷枪进行调整，控制下两层尿素流量在100L/h,再根据NOx浓度调整39米层尿素浓度控制NOx。根据具体磨煤机运行工况，依照喷枪设置位置，进而合理投入喷枪运行方式，可以将降低氮氧化物排放量最优化。

5、通过调整磨煤机运行方式控制炉膛出口烟温，使还原剂在最佳反应温度范围内运行，提高SNCR脱硝效率。在机组负荷低于80MW时，机组两台磨煤机运行，通过实验可看出1号磨煤机运行时尿素消耗量较小，因此运行中采取1、2号磨煤机或1、3号磨煤机运行为经济运行方式。

6、由于2、3、4号磨运行时，炉膛火焰在上部，一般关闭下层二次风和A层周界风不会引起烧毁喷口事故发生；减少下部风量，有利于降低炉膛火焰高度，下部风量减少有利于提高SOFA风量，有利于降低NOx。主燃烧区的OFA层二次风一般开度在5%以下，用于冷却喷口。在D层一次风上面有DD和OFA两层二次风，在4号磨运行时，只要两层二次风中有一层开度在30-40%即可满足运行。

7、因负荷变化等原因NOx排放超标时，应该先快速减少炉膛氧量，调整尿素量和配风，然后逐渐恢复氧量到正常水平。如果某个一次风着火提前，喷口结焦可以考虑单个喷口开启周界风，推迟一次风着火也有利于降低NOx。例如#2角的第2、3层一次风着火较好，容易结焦，可以尝试开启一次风的周界风运行方式降低NOx。

8、如果某个一次风着火提前，喷口结焦可以考虑单个喷口开启周界风，推迟一次风着火也有利于降低NOx。例如#2角的第2、3层一次风着火较好，容易结焦，可以尝试开启一次风的周界风运行方式降低NOx。

四、结论

通过上述方式调整，可将锅炉燃烧氮氧化合物排放平均浓度控制在160mg/m3以内运行，尿素消耗量也较计划值大幅度降低，由设计值13kg/万千万时降低至5kg/万千万时左右，大幅度降低了尿素消耗量。

参考文献：

[1]孙旭光、刘志超，郭鲁阳.中国山东电网燃煤锅炉NOx排放状况和治理技术试验研究[J].2006.07期

[2]邱广明，张慧娟，刘启旺.燃煤锅炉降低NOx燃烧技术研究[J].环境保护.2000年04期.

[3]王国忠，吴少华，刘辉.主燃区过量空气系数对再燃区速度场影响的试验研究[J]；动力工程2006年01期.

[4]《电力安全技术》中国电机工程学会出版

[5]《新疆华电吐鲁番发电厂运行规程》

作者简介：

作者：辛尕宝性别：男民族：汉族出生年月：（1987—）籍贯：甘肃靖远人现就职于：新疆华电吐鲁番发电有限责任公司

作者：王艳性别：女民族：汉族出生年月：（1987—）籍贯：陕西富平县人现就职于：新疆华电吐鲁番发电有限责任公司