当其他工况保持不变时,氧量的增多,既可以促进挥发分N通过NH3→NO和HCN→NCO→NO这2条途径生成NO,又可以促进焦炭N直接与O结合,通过非均相反应生成NO。所以,当氧量逐渐增多时,NO的排量也随之增多。
图5为不同一、二次风比NOx排放值随氧量变化曲线。由图5可以看出,随着烟气含氧量的增加,NOx的排放量总体呈增加的趋势。当烟气含氧量在3%~3.7%变化时,含氧量的变化对NOx的排放影响不明显,但烟气含氧量在3.7%~4.5%变化时,NOx的排放开始呈现较快增加的趋势。
一、二次风比为40∶60时,氧量从3.7%增加到4.5%,NO排放值增加24.3%左右;一、二次风比为6∶4时,氧量从3.7%增加到4.5%,NO排放值增加9.1%左右。因此,运行过程中将烟气含氧量控制在3.0%~3.5%,既可以有效控制NOx的生成,也能最大幅度地降低对燃烧效率的影响。
2.2.2烟气含氧量对SO2
排放值的影响图6为不同一二次风比SO2排放值随氧量变化曲线,由图6可以看出,SO2排放值也同样与烟气含氧量相关,烟气含氧量越高,SO2排放值越低。因为脱硫反应需要氧,因此烟气中氧含量增加时,促进脱硫反应CaO+SO2+O2→CaSO4发生,脱硫效率升高,相应的SO2排放值降低。
2.3二次风组合方式对燃烧效率的影响
图7为不同二次风组合方式对锅炉燃烧效率的对比。由图7可以看出,试验各工况锅炉燃烧效率都很高,均在99.2%以上。一、二次风比例5∶5工况燃烧效率相对较高,各工况平均值比一、二次风比例为40∶60时高0.1%。随着二次风口标高的增加,一、二次风比例为50∶50时,燃烧效率变化很小;一、二次风比例为40∶60时,燃烧效率有减小的趋势;随着二次风口标高增加燃烧效率降低0.23%。
3结语
(1)对于燃烧高挥发分褐煤的循环流化床锅炉,一次风比例的降低有利于控制NOx的排放,同时由于密相区欠氧燃烧导致自脱硫效率下降,导致SO2排放值升高。
(2)对于燃烧高挥发分褐煤的循环流化床锅炉,在一、二次风比例不变的工况下,随着二次风口标高的提高,NOx排放呈现降低的趋势,SO2排放呈现升高的趋势。
(3)对于高挥发分褐煤,采用循环流化床锅炉燃烧方式N2O排放值很低,各工况下N2O排放值在12.0mg/Nm3左右。
(4)在所有安排的试验工况中,通过改变一、二次风配比及二次风进风口组合方式,NOx排放值降低了31.3%。
(5)随着二次风口标高的提高,一、二次风比例为5∶5时,燃烧效率变化很小;一、二次风比例为4∶6时,燃烧效率有减小的趋势;随着二次风口标高增加燃烧效率降低约0.23%。
文献信息
周旭,龚留升,何红周.燃用褐煤的循环流化床锅炉排放及燃烧效率研究[J].东方电气评论,2016,30(04):34-37.
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