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3 低NOx排放与提高燃烧效率措施
3.1 低NOx排放措施
1) 由于NOx的生成与燃烧过程有关,在不同负荷下, 通过调节给煤方式以及一、二次风配比可有效降低燃烧过程中NOx的生成.表4也表明了调节上、下二次风配比可有效提高炉内的低NOx燃烧水平
2)本文中超临界660MW机组CFB锅炉在旋风分离器内布置有非选择性催化还原(SNCR)装置,可有效降低锅炉NOx排放质量浓度,使其低于国家排放标准.
3.2提高燃烧效率措施
燃烧效率主要与煤粉的燃尽有关.提高燃烧效率, 就是要降低飞灰和底渣中含碳量.煤质本身对流化床的燃烧有着重要的影响,同时煤粉粒径和炉内平均温度则直接决定着煤粉颗粒的燃尽时间.针对设计煤质特性, 可采取以下措施以提高炉内的燃烧效率.
1)选用合理的燃料粒径,增大燃料燃烧反应比表面积,减少燃料燃尽所需时间.
2)在满足排放要求的前提下,设计较高的炉膛 平均温度(890℃),可提高燃料燃烧反应的速率. 在床层中煤粉颗粒挥发物的析出速率和碳的反应速率随床温的增加而加快.因此,提高床温有利于高燃烧速率和缩短燃尽时间.同时,采用外置式换热器结构,可有效调整床温,尤其在低负荷工况下, 床温仍可维持在800℃左右.
3)降低炉膛烟气流速,合理设计炉膛高度,保证燃料颗粒在炉内停留时间,使分离器不能捕集到的细燃料颗粒一次通过炉膛后即可基本燃尽.
4)采用高效旋风分离器和较高的床料保有量, 增加燃料在主循环回路的停留时间.
5)采用回料口给煤方式,使燃料在进入炉膛之前与循环灰颗粒混合并得到有效的预热,缩短其达到着火点的时间,有利于燃料的着火和一次燃尽.
6)炉膛排渣口均匀布置在炉墙两侧,使排渣口覆盖范围广,结构设计中远离给煤口,避免未燃烧的煤粒短路直接进入排渣口,提高底渣含碳量.
4 结论
1)由于煤中含有一定的CaO成分,因此煤具有一定的自脱硫能力, SO2的排放质量浓度随床温的升高而增加,自脱硫效率逐渐降低.为了提高煤种的自脱硫能力,需合理控制炉内床温.
2)在CFB锅炉内添加石灰石可有效提高炉内脱硫效果,但需选取合理的石灰石粒径,以使在较低的钙硫摩尔比条件下,具有较高的脱硫效率.
3)调整风量和配风方式可有效减少燃烧过程中的NOx生成量,但分阶段送入二次风也将延缓煤粉在炉内的燃尽,降低炉内燃烧效率.应合理选择二次风配风方式,以保证炉内具有较高的燃烧效率和低NOx燃烧效果.
4)通过优化一、二次风配比,在旋风分离器内布置SNCR装置,可有效降低锅炉NOx排放质量浓度,使其低于国家标准,同时通过优化锅炉设计可保证炉内的燃烧效率.
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