660MW超超临界循环流化床锅炉超低NOx排放研究

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NOx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660MW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NOx生成还原机理与炉内实现NOx全部脱除的技术方案.结果 表明,影响660MW超临界CFB锅炉NOx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NOx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NOx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NOx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NOx超低排放.

关键词：超超临界、循环流化床、锅炉、NOx、超低排放

所属期刊栏目：25

分类号：TK221;X51(蒸汽动力工程)

资助基金：国家重点研发计划资助项目2016YFB0600205

在线出版日期：2019-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：86-92