江苏华美热电有限公司低氮燃烧技术实施的核心思想是：在对冲进风布风板风帽分区设计改造、高效二次风氧量控制、锅炉床面温度与炉膛内部温度分布控制、变负荷工况连续精确给煤技术、减少炉内石灰石脱硫比例的基础上，稳定炉内流化燃烧，根据氮氧化物生成原理，最大限度的发挥循环流化床锅炉的低氮燃烧性能。
一、对冲进风布风板风帽分区设计改造
适当降低四周外圈风帽的阻力系数，即相应地增加该区域的风量，（四周采用大孔径风帽（孔数10个），在中间位置采用小口径风帽（孔数9个））。分区改造的优点是：增强外围区域床料的横向扰动，改变炉膛下部的流场，使得下降灰流能较早的向炉膛中部扩散，减小床温沿炉宽的差异；另一方面也使布风更为合理。
二、高效二次风氧量控制
1、提高下二次风口距离布风板距离（2.5m)，提高上二次风口至锅炉炉膛拐点处。因上二次风口位置较高，可以在密相区形成较大的贫氧燃烧区。
2、通过锅炉运行试验，控制一次风量与二次风量的合理配比，同时将分层控制的二次风合理分配，使下层二次风量小于上层二次风量，真正做到量化控制密相区的贫氧燃烧。
3、由于二次风的分层控制，二次风区域物料浓度较稀，利于二次风的横向扰动，床温与炉膛温度分布更加均匀，利于炉内传热（在二次风喷口以下,由于O2浓度低,燃料氧的氧化反应速率很慢,同时由于还原性气体的存在,即使在此区域有NO产生,也会发生还原性热分解,重新生成N2;在二次风喷口以上,O2浓度高,但由于二次风的加入,床温会相应降低,这又阻止了热力型NOx的生成）
4、旋风分离器的返料量的大小，对床面温度有很大抑制作用，对于负荷变动造成的短期床面温度升高，运行人员可以通过增大返料量来控制床温，阻止热力型NOx的生成，真正做到低氮燃烧技术的灵活机动性。
三、变负荷工况连续精确给煤技术
1、系统设计流程：煤仓→中心给料机→料位缓冲仓→称重给煤机→圆形落煤直管→带夹层加热的给煤方管→炉膛
2、给煤系统图文介绍：方形煤仓+中心给料机+炉前皮带给煤机+大倾角方形落煤管+方形给煤口+喷吹式播煤风系统，主要解决了掺烧煤泥、洗中煤和含水12%以上的混煤时棚堵煤问题。
3、均匀精确给煤的控制：
3.1针对煤仓棚煤问题，安装中心给料机，并在曲柄刮刀处设计止翘结构，将煤仓的存煤按照先进先出的原则输送至称重给煤机。
3.2中心给料机与称重皮带给煤机之间设置料位缓冲仓，安装料位计，通过料位反馈来自动控制中心给料机出力。
3.3炉前给煤斜管增加热风加热夹层，防止斜管底板结露粘煤，增加播煤气垫风播撒效果，斜管侧面增加圆盘式柔性密封检修门，方便检查及清堵作业。
3.4经过对8台给煤机精确连续给煤，保证锅炉床温均匀分布且稳定的控制在900℃以下，同时防止局部床面温度过高，从而抑制氮氧化物的生成。
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四、湿法脱硫进行增容提效技术实施
对于热电联产电力企业，其中生产成本最大的支出就是煤炭，为了创造更好经济效益，只有降低煤炭成本，其中选用高硫煤就是一个很好的选择。但我公司湿法脱硫系统的设计煤质的硫份1.12、校核煤种硫份0.92，对使用超过设计硫份的煤种，湿法脱硫系统无法确保烟气达标排放，只有提高湿法脱硫效率、将相对低效的炉内脱硫与湿法脱硫相结合的方式才能满足超低排放要求，但炉内脱硫的投用，直接促进氮氧化物的生成，造成脱硝成本增加，为了解决上述矛盾，同时能够使用高硫煤，只有湿法脱硫进行增容提效的方式才是最佳的方案。
1、湿法脱硫进行增容提效改造
由于炉内脱硫氮氧化物的生成，造成脱硝成本增加，同时炉内脱硫效率大大低于湿法脱硫工艺，在工程建设阶段，在原有的湿法脱硫设计基础上进行了调研论证，对湿法脱硫进行增容提效改造，确保只投运炉后湿法脱硫就可达到超低排放的标准。炉后湿法脱硫主要进行以下改造：
（1）吸收塔浆池加高，吸收区加高。
（2）4台浆液循环泵参数适当增大，另外再增加1台浆液循环泵，增加一层喷淋层。
（3）吸收塔塔顶及净烟道作相应改造。
（4）两台氧化风机参数适当增大，氧化空气管道作相应调整。
改造完成后的脱硫岛，设有5台浆液循环泵与5个喷淋层、3层屋脊式除雾器，吸收塔总高度为38米，处理烟气量的能力达到140000Nm3/h，同时我公司在生产运行中，通过试验摸索石灰石颗粒度325目、脱硫塔PH控制在5.2以下，炉后湿法脱硫效率就达到了99%以上，二氧化硫排放稳定在35mg/Nm3以内，适用于硫份1.5的煤种。
五、应用效果及分析
NOX的排放在酸雨的形成和对臭氧层的破坏中所起的作用己经得到科学的证明。据有关研究：2010年，我国的NOx排放量达到2194万吨，其中近70%来自于煤炭的直接燃烧，固定源是NOx排放的主要来源。鉴于我国的能源消耗量今后将随经济的发展不断增长，NOx排放量也将持续增加，如不加强控制NOx的排放量，NOx将对我国大气环境造成严重的污染。为提升环境空气质量，煤电节能减排升级与改造行动计划（2014—2020年）的实施，大批的电力企业进行了超低排放的改造。
随着超低排放标准的执行，企业的环保成本投入大大增加，企业生产过程中产生NOx，同时又购买尿素等还原剂进行脱除，无形当中造成整个社会的能源浪费，为了做到真正意义的节能减排，只有从源头上减少NOx，才能降低废气的治理成本，才能真正的提升环境质量，因此低氮燃烧技术的研究与应用，对社会的环保事业具有真正推动作用。
本工程采用低氮燃烧技术抑制锅炉燃烧过程中氮氧化物的生成，从源头上做到节能减排。在不投用尿素的情况下，氮氧化物的排放即可达到超低排放标准，同时避免了投运尿素造成的氨逃逸，真正意见的杜绝了环境治理的副作用，同时低氮燃烧的技术推广，可对整个社会的节能减排创造很大贡献。
采用低氮燃烧技术后，不仅使氮氧化物的排放浓度达到超低排放标准，还会在电价补贴中得到更多的实惠，同时降低了环保成本投入，因此经济效益特别明显。
综上所述，华美热电公司2×350MW循环流化床低氮燃烧脱硝技术的实施，其环境、社会经济效益都是非常显著的。
作者简介
石涛（1979-11），男，汉族，籍贯：江苏省徐州市，当前职务：环保工程师，当前职称：工程师，学历：本科，研究方向：环保技术研究与应用。
论文作者:石涛
论文发表刊物:《电力设备》2018年第23期
论文发表时间:2018/12/29
标签：湿法论文; 炉膛论文; 氧化物论文; 风帽论文; 风量论文; 技术论文; 超低论文; 《电力设备》2018年第23期论文;