300MW循環流化床鍋爐（#2）超低NOx排放技術方案

李躍

摘 要：循環流化床鍋爐由于燃燒溫度低，其產生的NOx主要來源于燃料中氮元素，故循環流化床鍋爐NOx原始排放濃度相對較低，由于國家新環保標準及超低排放要求的實施，將循環流化床鍋爐也納入考核范圍之內，雖然通過二次風口、給煤口的位置及分布進行優化調整，以及增加煙氣再循環系統措施可以降低循環流化床鍋爐的NOx原始排放，但是降低的幅度一般小于30%。循環流化床鍋爐的傳統低NOx排放的優勢不復存在，如果不進行煙氣脫硝改造，也面臨著排放不達標的現狀。本文對300MW循環流化床鍋爐（#2）超低NOx排放技術方案進行了研究。

關鍵詞：300MW；NOx排放技術；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.044

1 循環流化床低NOx排放的研究現狀

循環流化床鍋爐的NOx主要是燃料型，國內外諸多學者致力于改變燃燒條件來實現低NOx排放的研究。中國科學院工程熱物理研究所根據循環流化床鍋爐的特點，充分發揮CFB鍋爐的自身優勢，開發出一種新的降低氮氧化物排放的循環流化床燃燒方法，即爐膛低氧燃燒實現主循環回路對NOx還原，結合旋風分離器出口后補燃的技術方案。利用該技術方案，由于燃料在由爐膛、旋風分離器、返料器組成的循環回路中進行燃燒，爐膛內未通入充分過量的助燃空氣，燃燒產生的煙氣中含有一定濃度的一氧化碳，一氧化碳的存在將煙氣中的氮氧化物還原成氮氣，在旋風分離器出口通入的補燃空氣將煙氣中的一氧化碳燃盡，從而可以顯著降低氮氧化物的排放，同時保證鍋爐的燃燒效率。

2 300MW循環流化床鍋爐（#2）超低NOx排放改造總體方案

中國科學院工程熱物理研究所提出的爐膛低氧燃燒結合旋風分離器出口補燃的技術方案是一種降低循環流化床氮氧化物排放的燃燒方法，適用于煤及其他含氮燃料的燃燒，能夠降低煙氣中氮氧化物的排放濃度，同時保證循環流化床燃燒裝置的燃燒效率。

針對內蒙古京泰發電有限責任公司2# 300MW循環流化床鍋爐，采用將補燃空氣從二次風母管引出，通過三根風管從二次風出口母管，分別引到三個旋風分離器出口處。每根母管上安裝電動調節風門和空氣流量計。旋風分離器出口煙道靠近旋風分離器頂板部位開有噴孔，每根補燃風母管分為支管進入分離器出口煙道中，每個補燃風支管上安裝閥門。

通過對鍋爐的改造可實現循環流化床鍋爐超低NOx燃燒，預期可將NOx原始排放濃度降低到100mg/m3以下，結合SNCR脫硝可將NOx最終排放降低至50mg/m3以下，滿足地方超低排放環保要求。

3 300MW循環流化床鍋爐（#2）低氧燃燒參數

根據300MW循環流化床鍋爐（#2）超低NOx排放改造總體方案，采用循環流化床鍋爐爐膛內低氧燃燒結合旋風分離器出口后補燃的技術改造方案。下表2為鍋爐低氧燃燒參數。

4 小結

本次針對300MW循環流化床鍋爐超低NOx排放改造方案中，通過對不同的噴口布置方式下，補燃風與煙氣流動、摻混進行數值模擬，使用皮爾遜積矩相關系數得到煙氣流速和氧氣濃度兩者之間的吻合度，以此來評判補燃口設置的合理性和優劣性。經過對數值計算結果的對比，選擇優化的補燃風噴口布置方案，采用兩層補燃風布置方式，滿足地方超低排放環保要求。

參考文獻：

[1]何進崇.循環流化床鍋爐超凈排放煙氣（SNCR+SCR）脫硝技術改造探討[J].中國高新技術企業，2016（07）.

[2]李競岌.節能型循環流化床鍋爐低氮氧化物排放的分析[J].燃燒科學與技術，2013（04）.

[3]楊石.新一代節能型循環流化床鍋爐燃燒技術[J].動力工程，2009 （08）.endprint