300MW燃煤锅炉运行中降低氮氧化物排放研究

张连军

（胜利发电厂二期运行部，山东 东营 257000）

一 选择课题

1.现状调查

随着大气污染物排放对电厂要求日益严格，我厂排放指标已经纳入环境实时监控中，降低NOx 已成为我厂迫在眉睫的课题。因煤种、负荷等影响Nox 指标的因素并不在可控范围之内，在常规运行工况内的燃料分配、二次风配比、氧量调整等，运行人员存在习惯性的调整，因为没有一个如何降低Nox 指标的指导性规范，Nox指标 并没有明显降低。

降低NOx排放主要有两种措施。一是控制燃烧过程中NOx的生成；二是对生成的NOx 进行处理。为了控制燃烧过程中NOx 的生成量所采取的措施原则为：(1)降低过量空气系数和氧气浓度，使煤粉在缺氧条件下燃烧；(2)降低燃烧温度，防止产生局部高温区；(3)缩短烟气在高温区的停留时间等。

二 要因分析与确认

我厂二期在保证锅炉燃烧稳定前提下，对#4 炉进行了几次降低氮氧化物燃烧调整试验并进行了结果比较，以达到对NOx的排放控制。

1.试验在尽量保证煤质不变、锅炉负荷不变的情况下进行，在习惯性调整工况的基础上进行降低NOx 排放燃烧调整，经过改变燃烧工况后其NOx排放（以NO计）由调整前的455mg/m3最低下降为368mg/m3，降幅为19.1%，效果非常明显，说明通过燃烧调整在一定范围内可以达到降低氮氧化物排放的目的；

2.增加下层一次风口煤粉量或煤粉浓度，减少上层一次风口煤粉量或煤粉浓度，即尽量增大下层磨出力减小上层磨出力，在一定范围内可以降低NOx排放浓度。

3.在二次风配比上，采用顶部多层配风、逐层配风且增大顶部二次风配风量（OFA2、OFA1、DD）,减少中部（BC1、BC2）风量，可降低NOx排放浓度。

4.在降低氧量进行低NOx 燃烧调整试验中，氧量由4.5%降为4%、再将为3.5%时，对NOx排放浓度没有明显影响，然而继续深度降低氧量，降为3%时，NOx排放浓度下降明显，说明风量也是对NOx排放浓度产生重大影响的因素，但主、再热汽减温水量减为0，说明风量过低可能会对蒸汽品质造成一定影响。

三 实施对策

二期运行部按照#4 锅炉燃烧调整NOx 试验大纲，在现有条件下（不改变煤种，不改变机组电、热负荷），积极探索、实践#4炉燃烧组织中对NOx控制，指导、服务于运行调整。

试验工况一：增加顶层（OFA1）二次风量，降低中部（BC1、BC2）二次风量。

试验工况二：在工况一的基础上，降低燃烧器之间夹心风（CD）二次风量。

四 检查效果

1.本次试验在煤质不变、锅炉负荷不变情况下，对习惯性调整工况下进行低NOx 燃烧调整，其NOx（以NO 计）由调整前的455mg/m3下降为368mg/m3，降幅为19.1%。

2.增加下层一次风口煤粉量或煤粉浓度，减少上层一次风口煤粉量或煤粉浓度，可降低NOx排放浓度。

3.采用顶部多层配风、逐层配风且增加顶部二次配风量（OFA2、OFA1、DD）,减少中部（BC1、BC2）风量，可降低NOx排放浓度。

4.把上层的C 层和D 层一次风口看做一个一次风口，那CD层即为夹心风，降低CD层风量，变相增加上层的煤粉浓度，可降低NOx排放浓度。

5.在降低氧量进行低NOx 燃烧调整试验中，氧量由4.5%降为4%、再将为3.5%时，对NOx排放浓度。而继续深度降低氧量，降为3%时，NOx排放浓度下降明显，同时主、再热器减温水量减为0。

6.整个试验过程中燃烧稳定。在增加上层二次风配比，减少中部二次风配比调整中，减温水量有少量增加。

五 总结及今后打算

在实际生产中进行了降低NOx 排放调节试验，但通过燃烧调整降低NOx 排放是有限的，要想更大限度降低NOx 需要从设备上进行根本的改进。另外在锅炉运行过程中，通过改变燃烧工况降低氮氧化物排放与强化锅炉燃烧在理论上有相悖之处，一味追求降低NOx 排放会降低锅炉燃烧的稳定性，增大了因燃烧差导致锅炉灭火的风险，在经济性上也会带来飞灰增大、排烟温度升高、蒸汽品质差等负面影响，降低了炉组的经济型，因此在运行操作中应找准结合点，尽量在保证锅炉燃烧稳定、锅炉效率无降低情况下，通过燃烧调整降低氮氧化物排放量。