660MW超超临界循环流化床锅炉超低NO_x排放研究

论文摘要

循环流化床(CFB)发电技术具有良好的炉内脱硫抑氮等优势,得到了广泛推广。随着环保形势的日趋严峻,CFB锅炉仅依靠炉内低氮燃烧无法满足NO_x超低排放要求,因此必须深入研究CFB锅炉炉内低氮燃烧理论,并在660 MW高效超超临界CFB锅炉实现突破。基于流态重构节能型CFB锅炉的设计理念,通过试验和数值模拟研究了炉内NO_x生成还原机理与炉内实现NO_x全部脱除的技术方案。结果表明,影响660 MW超临界CFB锅炉NO_x排放的因素包括:燃用煤质、燃烧温度及均匀性、过量空气系数(运行氧含量)、分级燃烧等。660 MW超超临界CFB锅炉采用单炉膛、单布风板、M型布置、4个旋风分离器、4个外置式换热器的炉型结构,锅炉热一次风从水冷风室后侧6点给入,保证了锅炉一次风静压分布均匀,进而保证了物料流化均匀性;采用"前墙给煤、后墙给煤泥"的给煤方式,前墙布置12个落煤口,后墙布置8支煤泥枪,同时后墙布置8点排渣,保证给煤均匀性;采用4旋风分离器布置结构保证了物料均匀性,不同旋风分离器之间流率偏差的最大值为7.9%;采用4个外置式换热器均匀布置保证床温的均匀性。同时炉内温度场及过量空气系数对NO_x排放起关键作用,锅炉设计床温确定为860℃,既保证了锅炉效率,又减少了NO_x排放,同时保证低负荷工况下满足选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统反应温度窗口;锅炉过量空气系数选取1.15,进一步增强了还原性氛围。分级燃烧时一、二次风比例为4∶6,并适当调整锅炉二次风口位置及倾角,形成较大的还原性氛围。通过上述措施可实现炉内高效抑氮,最终使锅炉NO_x原始排放浓度低于50 mg/m3,炉外选取以尿素为还原剂的SNCR技术为辅助脱硝手段,在低投资、低成本、全负荷条件下实现最终烟气中NO_x超低排放。

论文目录

• 0 引言
• 1 锅炉炉型
• 2 锅炉NOx控制措施
•   2.1 NOx生成原理及影响因素
•   2.2 锅炉低氮燃烧措施
•     2.2.1 床温与床压的均匀性设计
•     2.2.2 强化二次风分级燃烧
•     2.2.3 优化二次风口设计
•     2.2.4 优化床温设计
•     2.2.5 运行氧含量优化
• 3 烟气脱硝工艺选择
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李影平,辛胜伟,王凤君

关键词: 超超临界,循环流化床,锅炉,超低排放

来源: 洁净煤技术 2019年05期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 环境科学与资源利用,动力工程,电力工业

单位: 神华国能集团有限公司,神华集团循环流化床技术研发中心,哈尔滨锅炉厂有限责任公司

基金: 国家重点研发计划资助项目(2016YFB0600205)

分类号: TM621.2;X773

DOI: 10.13226/j.issn.1006-6772.19073101

页码: 86-92

总页数: 7

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