循环流化床CFB低氮燃烧技术

北极星环保网讯:循环流化床(CFB)是商业化程度最好的洁净煤技术之一,其具燃烧效率高､燃料适应性强､NOX生成量少､脱硫成本低等优势｡随着经济发展,燃煤､燃油和燃气锅炉烟气排放的指标控制越来越严格,最新颁布的环保标准要求对NOX､SO2和烟尘超低排放,具有低NOX排放和低SO2排放的循环流化床锅炉也不能满足现行环保标准的要求,结合CFB锅炉工程实例。

对循环流化床锅炉燃烧条件进一步优化,可保证流化床锅炉初始NOX排放值在100mg/Nm3以下,为了使NOX排放值达到50mg/Nm3超低排放水平,循环流化床锅炉需要与SNCR脱硝､SCR脱硝及SNCR和SCR相结合的脱硝等烟气脱硝技术相结合｡

1改变燃烧条件控制氮氧化物排放措施

1.1循环流化床锅炉床温控制

循环流化床锅炉NOX生成量与锅炉床温密切相关,在燃烧一定煤种时,锅炉燃烧效率随床温升高逐渐升高,NOX生成量随锅炉的床温升高而增加,炉内脱硫效率随着床温升高到一定值后急剧下降,锅炉床温的选取在保证锅炉效率的同时,需要兼顾考虑锅炉NOX生成量和炉内的脱硫效率,选取最为经济的锅炉运行床温,目前,流化床锅炉已经向超临界､大型化参数发展,在锅炉设计时,炉内需要布置更多的受热面控制锅炉床温在合理的数值｡

1.2循环流化床锅炉风量分配控制

为了降低锅炉运行过程中NOX生成量,尽量降低布风板一次风量,一次风作用保证炉内密相区的循环物料能够流化,通过二次风来实现燃料的燃尽,适当提高锅炉密相区上二次风口高度,同时加大密相区二次风的分级力度,在锅炉运行过程中调节上下二次风比例,增加上二次风口风量,选取合适的过量空气系数,控制锅炉出口烟气氧量｡

通过控制合理的床温和改善流化床锅炉燃烧条件后,能够保证NOX初始排放量在100mg/Nm3以下｡为了实现流化床锅炉超低排放指标,循环流化床锅炉仍然需要采用辅助烟气脱硝手段｡

2循环流化床锅炉SNCR技术

SNCR技术是在循环流化床锅炉中成熟应用的一种烟气脱硝技术,它具有系统简单､可靠和效率高的优点｡SNCR技术关键点包括:还原剂选择;还原剂喷入点选择;合适的反应温度区间,为850~1150℃｡

尿素因为便于运输和储存,并且尿素溶液穿透性好,在循环流化床锅炉中,尿素溶液作为烟气脱硝还原剂被广泛应用;尿素溶液喷入点设置在旋风分离器入口烟道上或设置分离器出口烟道上,如图1所示,该处烟气温度在880~950℃之间,正好处在SNCR最佳反应温度区间,采用此种布置式,SNCR在循环流化床锅炉中的脱硝效率可以达到70%以上,但SNCR的氨逃逸率较高,最高达到8ppm,对空气预热器的选型设计需要特殊要求,选用脱硝专用的空气预热器,并且对空气预热器的下游设备也有较大影响｡

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