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【案例分析】降低600MW机组脱硝液氨单耗的方法探

发表时间:2021-04-03 12:28

  北极星大气网讯:近年来,随着我国NOx排放标准的提高,促使各电厂均陆续安装了烟气脱硝系统,脱硝系统的运行成为了一个新的研究课题,而如何降低液氨的消耗量也是其中之一,本文通过对某公司在实际运行中试验数据的分析总结,简要的阐述了在一定的设备条件下从燃烧调整、系统维护等方面来降低脱硝系统液氨单耗的一些方法,使得在保障脱硝系统安全运行的同时尽可能的减少液氨用量,提高经济性。

  某公司锅炉型号为HG-1970/25.4-PM18超临界参数变压运行直流炉,采用前后墙四层对冲燃烧方式,共四台磨煤机,每台磨煤机对应一层燃烧器。脱硝系统采用SCR技术。由于设备的固定性,决定了现有条件下降低脱硝系统喷氨量只能通过日常燃烧调整、低负荷时设备运行方式的选择等方法来降低脱销入口NOx含量,并加强脱硝系统维护等方面来实现。

  液氨单耗:某公司规定为在发电过程中每发电1kwh所消耗的液氨质量,单位为g/kwh

  热力型NOx:由大气中的氮生成,主要产生于原子氧和氮在高温下生成的NOx

  从脱硝反应的原理来看,在保证净烟气排放NOx合格的条件下,要减少喷氨量,就必须降低脱硝反应器入口的烟气NOx含量,经某公司长期的运行摸索,尝试了有以下几方面的方法。

  a.运行中保持尽可能低的氧量,并根据不同的煤种不断调整。由NOx的生成机理可知,氧量即过量空气系数对整个燃烧过程对NOx的生成量起着决定性的作用,富氧燃烧下,燃料型和热力型NOx生成量都大幅增加,而从实际运行情况来看也印证了这一点,所以,为了控制NOx,应在保证燃烧充分的情况下尽可能低的控制氧量。但在实际运行中,低氧量情况下,极容易造成炉内各部不同程度的结焦,所以,在低氧运行中应经常检查渣斗落焦及炉膛结焦情况,以调整氧量达到一个最佳值。对于600MW机组,负荷从300-600MW对应经验氧量值一般为4.5-2.5为最佳,最低不宜低于2.0。

  b.采用分级配风的方法可有效降低NOx含量。配风可主要从燃尽风开度和四层燃烧器对应的二次风门配比来实现,理论和实践证明,燃尽风对NOx的排放量影响较大,随着燃尽风风量的增加,下层燃烧器的风量将减小,这样煤粉前期燃烧处于贫氧燃烧状态,而后期燃尽期相对富氧,从而大幅度降低烟气NOx含量。四层二次风的配比同样可以参照上述原理,以下为运行中满负荷下四层燃烧器二次风配风变化与烟气NOx含量对应关系表:

  从表中可以看出,当上层二次风门开大,下层关小时,NOx含量明显减少。但是,燃尽风量过大或下层二次风量过小时,会引起一次燃烧区严重缺氧而出现结渣和高温腐蚀等异常,所以,当采取这种极端的配风方式时应严密注意炉膛结焦情况,异常时及时调整配风方式。

  对于哈锅1970T的典型四层对冲直流炉型来说,在相同负荷和氧量水平下,保持下三层燃烧器运行所产生的NOx含量要远小于上三层(相同氧量水平下约能减少30%)。所以在其余条件允许的情况下,应尽量保持下三层磨运行,同时在上煤方式上始终把最劣质煤上在最上层磨上,以使得下三层磨的带负荷能力大大提高,在最大限度的降低NOx含量的同时兼顾了燃烧安全和带负荷能力。36选7,另外一点需要注意的是,在这种运行方式下,经过试验,开大最上层停运磨的二次风门可进一步减少NOx的生成量,一般为开大30%以下效果明显,NOx含量可降低约20%。

  基于以上现象,即使在满负荷需要启动全部制粉系统投入运行时,也可以采用保持最上层磨较小出力的方法来尽可能的降低NOx含量以降低液氨单耗。但选择这种压低火焰中心的燃烧方式可能会降低主再热汽温度,损失一定的经济性,而这时为了提汽温必须加大总二次风量提高氧量,抬高了NOx含量,所以在汽温和液氨单耗之间应通过不断调整找到一个最佳点。

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