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循环流化床锅炉低氮燃烧技术试验研究

北极星环保网来源:循环流化床发电2019/1/21 9:00:04我要投稿

2.3二次风口改造

锅炉原有上、中、下3层二次风,前墙4列,后墙2列,左右侧墙各布置2列。3层二次风口距离布风板高度分别为2626、1626和833mm。本次改造将前墙和后墙原下二次风口整体上移,具体为将原下层二次风口封堵,在距布风板3600mm开孔作为改造后上二次风,锅炉左右侧墙原下二次风口封堵,其余不作改动,如图1所示。改造后的下二次风口距布风板1626mm,扩大了密相区还原性范围。

QQ截图20190121085518.jpg

4改造效果与分析

4.1氧含量对反应器出口NOx排放的影响

实验与工程实践表明,NOx的排放随锅炉氧含量的增加而增加。从SNCR反应机理上分析,O2既可促使NH3还原NO,也可将NH3氧化成NO,但随着O2提及分数的增加,对NH3的氧化反应更加有利,促使NOx排放增加。1号炉改造后,在130t/h负荷下,NOx原始排放浓度由改造前的300~350mg/Nm3降低至245mg/Nm3。

不同负荷下还原剂耗量与氧含量的关系如图2所示,氧含量在3.3%~3.8%时,1号炉20%氨水消耗量为260kg/h,可以实现NOx排放<50mg/Nm3,对应氨氮摩尔比NSR=2.9。随着氧含量继续提高,3个负荷试验工况均表现为还原剂用量增加;当氧含量<3.3%且继续降低时,3个试验工况仍表现为还原剂用量增加。

低氧含量下还原剂用量与NOx排放如图3所示。130t/h负荷下,当氧含量低至2.2%后,氨水消耗量增加至400kg/h(NSR=4.4),NOx排放量增加至110mg/Nm3,且此时随着氨水消耗量继续增加,NOx排放无变化。

QQ截图20190121085510.jpgQQ截图20190121085505.jpg

Fumihiko等、李明磊分别通过搭设试验台与数值模拟方法,发现随着氧含量的增加,脱硝效率逐渐降低,SNCR反应在缺氧环境下几乎不会进行,但未对SNCR反应需氧量进行定量分析。

1号炉的3个试验工况表明,随着氧含量的变化,SNCR反应可以分为4个区间:①0~2.2%为无效区,由于环境缺氧,SNCR反应链不会进行,反应器出口NOx排放取决于锅炉低氮改造后的原始排放;②2.2%~3.3%为反应低效区,该区间虽然原始排放较低,但由于脱硝效率也较低,致使反应器出口NOx排放依然较高;③3.3%~3.8%为高效区,该区间脱硝效率较高,反应器出口NOx排放较低;④>3.8%为反应低效区,该区间锅炉原始排放增加,脱硝效率降低,反应器出口NOx排放升高。

延伸阅读:

3×75t/h循环流化床CFB锅炉低氮燃烧改造

低氮燃烧器的原理是什么?

低氮燃烧器改造后出现的问题分析及治理对策

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