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關(guān)于流化床鍋爐的研究

更新時(shí)間:2019-07-17 11:16:32 點(diǎn)擊次數:3757次

循環(huán)流化床鍋爐以其燃料適應性強和低排放特性等優(yōu)勢而得到廣泛的應用。隨著(zhù)新的《火電廠(chǎng)大氣污染物排放標準》(GB13223—2011)和《鍋爐大氣污染物排放標準》(GB13271—2014)的實(shí)施,循環(huán)流化床鍋爐也同樣面臨著(zhù)二氧化硫和氮氧化物等大氣污染物排放值超標的問(wèn)題。

目前用于氮氧化物控制的技術(shù)很多,主要有選擇性催化還原技術(shù)(SCR)、選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR)和SNCR-SCR聯(lián)合技術(shù)等。SNCR技術(shù)雖然投資成本低,但是還原劑的消耗量大、氮氧化物的脫除效率偏低。SCR技術(shù)和SNCR-SCR聯(lián)合技術(shù)的氮氧化物脫除效率高,還原劑的消耗量小,但是由于需要采用催化劑和反應器,使得投資成本偏高。

在過(guò)去數十年,許多研究者一直致力于通過(guò)改變鍋爐燃燒狀態(tài)來(lái)降低氮氧化物的原始排放濃度。研究表明:NOx的排放濃度隨著(zhù)燃燒溫度的升高而升高;隨著(zhù)過(guò)量空氣系數的降低,NOx和N2O的排放濃度逐漸降低,但CO和SO2的排放值迅速增加,而提高過(guò)量空氣系數則相反;NOx的排放濃度隨著(zhù)一次風(fēng)風(fēng)率的增加而升高;保持過(guò)量空氣系數和二次風(fēng)率不變,隨著(zhù)上層二次風(fēng)比例的增加,NOx排放濃度逐漸降低;增加二次風(fēng)噴口的數量有利于NOx排放濃度的降低;提高二次風(fēng)口位置,減小二次風(fēng)口向下傾斜的角度,推遲了二次風(fēng)的進(jìn)入,延長(cháng)煙氣在還原區停留時(shí)間,有利于NOx排放濃度的降低;采用空氣分級技術(shù)可降低NOx的排放濃度,且多級空氣分級降低NOx的排放濃度的效果要優(yōu)于單級空氣分級;NOx在爐膛底部生成,可利用空氣分級給入使其降低;采用煙氣再循環(huán)技術(shù)后NOx的濃度明顯降低,煙氣中NOx的濃度隨著(zhù)再循環(huán)煙氣回流率的增加而降低,但再循環(huán)煙氣回流率過(guò)大使得燃燒狀態(tài)難以維持;在污泥中摻燒煤和生物質(zhì)燃料后,煙氣中大量存在的焦炭可降低NOx的排放濃度。

在一定程度上,降低床溫,降低過(guò)量空氣系數,改變一次風(fēng)、二次風(fēng)的比例,改變二次風(fēng)噴口的位置,采用空氣分級、煙氣再循環(huán)和摻混燃燒等技術(shù),都能降低鍋爐原始氮氧化物排放濃度,但是也帶來(lái)了諸如負荷降低、熱量損失增加、CO排放值升高、飛灰和爐渣中含碳量升高等問(wèn)題。周托等通過(guò)理論及試驗研究提出采用循環(huán)流化床爐內低氧燃燒,并結合旋風(fēng)分離器出口煙道噴入補燃風(fēng),從而達到控制NOx排放濃度及保證燃燒效率的技術(shù)原理。本文研究基于以上原理,對1臺70MW循環(huán)流化床熱水鍋爐進(jìn)行改造并開(kāi)展了實(shí)爐試驗。


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