鍋爐排煙中CO的控制

摘要：隨著社會的進步與發展，環保要求越來越高，為了滿足環保的要求，我廠近幾年將四臺爐全部進行了脫銷改造，最近#3爐D修中在脫銷 畫面中增加了鍋爐排煙 中CO的參數監視.，加入該參數有何深意呢？如何利用此參數調整鍋爐燃燒、NOX控制呢？

關鍵詞：CO 鍋爐燃燒 脫硝 鍋爐熱損失

0前言

時代在進步、社會在發展，新時代對環保越發重視，為了滿足環保的要求，我廠近幾年將四臺爐全部進行了脫銷改造，在脫銷改造過程中，我廠在脫銷畫面中增加了鍋爐排煙中CO的參數監視，我們根據CO這個參數可以做好鍋爐燃燒調整，風煤配比，汽溫調整等控制措施。

1 鍋爐熱損失

我們知道鍋爐主要熱損失有四種：排煙熱損失、化學不完全燃燒熱損失、機械不完全燃燒熱損失、散熱損失。為了減少鍋爐的熱損失，就要提高鍋爐的燃燒率， 所謂提高燃燒效率，就是要適量的燃料與適量的空氣組成最佳比例進行燃燒。在日常的燃燒調整中我們主要參照煙氣中O2含量來控制燃燒率的，然而在實際運行過程中，單純測量和控制了氧量并不能反映爐內煤粉和空氣混合狀況的好壞，即使測量到的氧量足夠，若混合不好等原因，也會使不完全燃燒損失增大。

2 鍋爐熱損原因

原因有兩個：1、煙道的截面積很大，煙氣成分的分布是很不均勻的，通過氧化鋯測量儀器測得的平均氧量不能反映出局部缺氧的情況。2、由于漏風的影響，氧量的測量精度較之CO的測量精度差很多，因此監測CO含量比監測氧量更加能夠準確的反應爐膛的燃燒情況。通過對煙氣中CO含量的連續在線監測，不僅能控制鍋爐燃燒，提高燃燒效率，且能防止過量空氣系數大于燃燒合理配比所要求的數值，從而降低SO2和NOx污染物排放量，從而節省大量的生產成本，帶來可觀的經濟效益。

3 采用CO監測進行燃燒調整的優點

實踐證明與O2監測相比采用CO監測進行燃燒調整有如下優點：

（1）煙氣中CO濃度對總風量變化的反應十分靈敏，特別是在臨界點附近，O2的微小變化就會導致CO濃度的急劇變化，而且CO濃度也能感受到燃燒系統配風工況的變化，因此，這是一種鍋爐內任何局部缺氧狀況的探測手段。

（2）CO含量與飛灰可燃物、排煙熱損失及過量空氣之間存在一定的關系。利用CO檢測，可使燃煤鍋爐在較低的、也是最佳的過量空氣下運行，從而減少排煙熱損失及送、風機耗電量，提高鍋爐運行效率，而又不會因爐內局部缺風產生嚴重的爐內結渣或水冷壁管金屬腐蝕。對降低NOX、SO3的形成與排放也十分有益。

（3）對于高硫煤，可減少過量空氣，從而使SO2氧化成SO3的數量減少，進而減輕尾部受熱面的酸腐蝕。在較低的火焰溫度下，生成的NOX隨著過量空氣的減少而減少，這對環境保護是相當有利的。另外，采用CO檢測，可以發現爐內局部缺風現象，進而尋找爐內風粉配合局部不均的根源，以獲得更加均勻的燃燒工況。

4 CO的產生

初接觸該參數，我們知道CO的產生是由于煤炭燃燒不完全所產生的，根據不完全燃燒的程度會產生不同量的CO，而燃燒程度則與氧量息息相關，我們從下圖中粗略的看出關系，圖中紅色是CO含量，藍色是脫銷入口的O2含量，我們發現CO數值在飆升的恰是O2含量低的時候，而且CO數值變化比較大，從幾十直接會升至一千多mg/m3。

通過幾日的觀察，發現：

當O2>2.0時，CO基本維持在30mg/m3以下

當O2處于1.5左右時，CO會維持在100mg/m3以下

當O2<1時便會瞬間彪至1000mg/m3以上

由此可見控制氧量對CO的控制是相當重要，其實這與我們專業規定的氧量控制： 290MW以上氧量不低于1.5%，280MW以下氧量不低于2.0%，280-290MW之間氧量1.5-2.0% 很吻合。

5 CO的控制

目前CO按不超過200mg/m3控制，那么有哪些方法去控制該參數呢？

1、增加氧量：為了控制NOx的生成，我們采用缺氧燃燒技術，導致煤粉不能充分燃燒，生成大量的CO。但是增加氧量要注意煙塵及NOx不要超排，同時增加氧量也會增加排煙損失，這應該是控制的主要措施，也是最有效的措施。

2、提高制粉系統出口溫度提高磨煤機出口溫度：有利于煤粉提前燃燒，加強燃燒，延長煤粉燃燒時間，有利于充分燃燒從而控制CO 。

3、降低火焰中心適當增加下層風門的開度：關小高位燃盡風風門的開度，降低上層給煤機的出力，使火焰中心穩定，有利于進入爐膛的煤粉及時燃燒，而且有效的降低了火焰中心，延長煤粉在爐內的燃燒時間，使其充分燃燒，弊端就是火焰中心降低，致使再熱器溫明顯降低

4、適當降低制粉系統出口壓力降低一次風壓：煤粉細度較細，所需著火熱進一步減少，利于著火。

5、減少爐膛出口煙溫偏差：當負荷較高時氧量比較低，而此時如火焰中心偏斜，則會加劇氧量低的那一側，此時就要通過調整火焰中心盡量做到兩側一致，從而減少CO含量，又不用增加風量，達到經濟性的提高。關于這個調整方法，大家在平時的燃燒中主要是調整燃燼風的配比，其原理是我廠鍋爐采用四角布置的切向擺動式燃燒器，在爐膛中心形成逆時針旋向的兩個直徑稍有不同的假想切圓，為了削弱爐膛出口煙氣的旋轉強度，減小四角燃燒引起的爐膛出口煙溫偏差，燃盡風室被設計成反切，使其噴口出口中心線同主噴口中心線成18°的夾角，其目的是要形成一個反向動量矩，來平衡主燃燒器的旋轉動量矩，從而達到減少爐膛出口煙溫偏差的目的。

6、磨煤機組合方式：磨煤機運行情況對于CO 濃度的影響也較大，當ABC或BCD磨煤機運行時CO 的指標較容易控制，而當磨煤機有隔層運行情況時CO 濃度容易超標，因此建議盡量減少磨煤機隔層運行方式。在磨煤機隔層運行時盡量減少最上和最下層磨煤機的出力，讓煤粉濃度盡量集中。盡量采用下層磨的運行方式，避免隔層運行，這樣更有利于燃燒的充分進行，減少CO的產生。

7、適當調整高位燃燼風門的擺角：將鍋爐底層的二次風門解除自動，保持在較大開度，例如AB 層、BC 層、CD層，一般開至60%以上，有時開至80%左右，同時限制上層二次風門開度，以維持二次風箱差壓滿足要求，此方法可在負荷平穩時有效控制CO 濃度，且對燃燒器擺角的高低沒有限制，可以根據汽溫調整的需要將燃燒器擺角擺到較高位置。

將高位燃燼風門的擺角開大會有效的降低爐膛火焰，延長燃燒時間，有利于充分燃燒。此種調整方法也有明顯的缺點：（一）在負荷波動時，CO 還是會超限。（二）由于二次風門手動開大，為了保證二次風差壓，就需要增大鍋爐送風量，不利于鍋爐煙氣中NOx的控制。另外在吹灰時也偶會發生瞬時上漲的時候，但很快就下來了，影響不太大。

在燃燒過程中會一個參數的調整會影響到其他參數，調整的原則是在滿足環保參數的同時盡量提高經濟性。

下面是通過減少風量對經濟性做了簡單的比較：

從表中可以看出在滿足CO排放要求時盡量降低風量，對風機的節能是比較可觀的。

從我們目前的燃燒調整來看，大部分時間控制的氧量達到2.0以上，根據CO的數值變化情況，我們可以適當的下調。根據煙氣中CO濃度與過量空氣的關系，理想的運行點應位于CO濃度開始急劇增加處，或者稍稍前面一點，但是CO濃度對過量空氣十分敏感，一直在變化當中。它與特定的爐設計也有關系，我們在利用CO監測進行鍋爐優化調整的同時，仍應采用O2監測，以O2監測進行過量空氣的粗調整，而以CO監測進行細微的燃燒調整。

6 總結

總之，我們在燃燒時利用CO和氧量，可以直觀的判斷配風的優劣并進行調整，通過細致的燃燒調整，使鍋爐達到最佳狀態，而且也能降低NOx的排放。

參考文獻：

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[2]王曉峰.東北電網消納風電能力研究[D].華北電力大學（北京），2011

[3][80]電技字第26號 《電力工業技術管理法規》

作者簡介：

趙兵，男，1969 年5月，江蘇省淮安市華能淮陰電廠運行部全能主值。從事電廠集控運行30余年，具有較強的專業能力。機組運行過程中各調整手段靈活，手法細膩。全程參與了我廠三號機組首次啟停調峰，多次主操了我廠30%，40%深度調峰等重大操作。為人樂觀開朗，工作認真負責，積極主動，得到領導和同事的一致好評。

華能淮陰電廠 江蘇淮安 223001