技術(shù)講課-低氮燃燒改造SCR技術(shù)

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1、脫硝技術(shù)講課發(fā)電部二值馬志剛2012年10月06日低氮燃燒改造+SCR技術(shù)一、NOx的危害酸雨和硝酸鹽沉積光化學(xué)煙霧N2O破壞臭氧層NOx發(fā)電部二值技術(shù)講課二、國標(biāo)對NOx排放的要求GB13223-1991：《燃煤電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》是1991年頒布，1992年開始實施的。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了燃煤電廠的二氧化硫允許排放量及煙塵允許排放濃度。沒有對NOx排放值進行規(guī)定。GB13223-1996：1996年修訂了該標(biāo)準(zhǔn)，代之以GB13223-1996《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，對1997年1月1日以后的新擴改建電廠，開始對NOx排放進行限制。鍋爐額定蒸發(fā)量煤粉鍋爐液態(tài)排渣固態(tài)排渣≥1000t/h

2、1000650發(fā)電部二值技術(shù)講課二、國標(biāo)對NOx排放的要求GB13223-2003：國家環(huán)境保護總局和國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局于2003年12月23日發(fā)布了GB13223-2003《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》,并于2004年1月1日開始實施。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了燃煤電廠的SO2允許排放量及煙塵允許排放濃度。對NOx排放進行分時段限制。發(fā)電部二值技術(shù)講課二、國標(biāo)對NOx排放的要求GB13223-2011：2011年7月18日發(fā)布了GB13223-2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，并于2012年1月1日開始實施，對NOx排放進行更加嚴(yán)格的限制。NOx排放標(biāo)準(zhǔn)值為100mg/m3。對于采用W型火焰鍋

3、爐、循環(huán)流化床鍋爐、2003年12月31日前建成投產(chǎn)或通過環(huán)評報告審批的電站鍋爐，NOx排放標(biāo)準(zhǔn)值為200mg/m3。重點地區(qū)全部執(zhí)行100mg/m3。重點地區(qū)：根據(jù)環(huán)境保護工作的要求，在國土開發(fā)密度較高，環(huán)境承載能力開始減弱，或大氣環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴(yán)重大氣環(huán)境污染問題而需要嚴(yán)格控制大氣污染物排放的地區(qū)。發(fā)電部二值技術(shù)講課三、控制NOx的技術(shù)措施發(fā)電部二值技術(shù)講課四、低氮燃燒技術(shù)（一）NOx分類：煤粉爐產(chǎn)生的NOx種類NOx熱力型NOx快速型NOx熱力型NOxNOx按生成原理分類發(fā)電部二值技術(shù)講課1、熱力型NOx燃燒時，空氣中氮在高溫下氧化：隨著反應(yīng)溫度T的升高，其反

4、應(yīng)速率按指數(shù)規(guī)律增加。當(dāng)T<1500℃時，NO的生成量很少，而當(dāng)T>1500℃，T每增加100℃，反應(yīng)速率增大6-7倍，亦即NO生成量增大6-7倍。當(dāng)溫度達到1600℃時，熱力型NOx的生成量可占爐內(nèi)NOx的生成總量的25％~30％發(fā)電部二值技術(shù)講課2、快速型NOx在碳?xì)浠衔锶剂先紵谌剂线^濃時，在反應(yīng)區(qū)附近會快速生成NOx。由于燃料揮發(fā)物中碳?xì)浠衔锔邷胤纸馍傻腃H自由基可以和空氣中N2反應(yīng)生成HCN和N，再進一步與氧氣作用以極快的速度生成，其形成時間只需要60ms，所生成的量與爐膛壓力的0.5次方成正比,與溫度的關(guān)系不大?？焖傩蚇Ox生成量很少，在分析計算中一般可以不計，僅在燃用

5、不含氮的碳?xì)淙剂蠒r才予以考慮。以上兩種氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要來源。發(fā)電部二值技術(shù)講課3、燃料型NOx由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成。由于煤的燃燒過程由揮發(fā)份燃燒和焦炭燃燒兩個階段組成，故燃料型NOx的形成也由氣相氮的氧化（揮發(fā)份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）兩部分組成。燃料型NOx在煤粉燃燒NOx產(chǎn)物中占60－80％。主要來源發(fā)電部二值技術(shù)講課四、低氮燃燒技術(shù)二、影響NOx生成量的主要因素：溫度燃料含氮量氧濃度反應(yīng)時間發(fā)電部二值技術(shù)講課1、溫度：溫度是影響最重要的一個因素，尤其是達到某溫度后，NOx的生成量與溫度成指數(shù)關(guān)系。該溫度稱為“邊界溫度”，在煤粉燃燒裝置常規(guī)氧

6、量運行條件下，這個“邊界溫度”大約為1300℃。發(fā)電部二值技術(shù)講課2、燃料含氮量：燃燒時，燃料中的含氮成分與含氧物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的生成物有兩種可能：形成一氧化氮NO。與含氮的物質(zhì)反應(yīng)(主要是NO本身)形成氮分子，即燃料氮并非轉(zhuǎn)化為NO。燃料成分對NOX生成的影響比較復(fù)雜，不但與含量有關(guān)，還因不同燃料會產(chǎn)生不同的燃燒溫度，而疊加上溫度的影響。發(fā)電部二值技術(shù)講課3、氧量：一般而言，氧量過高將導(dǎo)致NOx生成量高，因為參與反應(yīng)的O2充足。但太高將由于溫度下降產(chǎn)生相反的影響。發(fā)電部二值技術(shù)講課4、反應(yīng)時間：化學(xué)反應(yīng)需要一定的時間完成，右圖是甲烷+空氣燃燒時NOx生成量在不同溫度下與時間的關(guān)系。發(fā)電部二

7、值技術(shù)講課（四）我廠#1爐低氮燃燒改造：四、低氮燃燒技術(shù)采用中心給粉旋流低NOx煤粉燃燒器技術(shù)將A層燃燒器下移一層在A、B層上部加裝燃盡風(fēng)層燃燼區(qū)主燃區(qū)燃燼風(fēng)燃燼風(fēng)B層C層D層A層E層發(fā)電部二值技術(shù)講課四、低氮燃燒技術(shù)（五）改造后對NOx的影響：燃燼風(fēng)層搶風(fēng)，分擔(dān)25%總風(fēng)量，二次風(fēng)箱送風(fēng)量減少對爐膛溫度起到冷卻作用A層燃燒器下移二次風(fēng)箱開度70-80%中心給粉旋流燃燒器火焰中心降低火焰短，燃燒距離短（火柱），燃燒面積縮小氧量降低爐