循环流化床机组氮氧化物的生成与脱臭.pdf

收稿日期:2004硕士研究生;650093山东省济南(广州工科学院材冶大学)摘要随着经济的高速下降,能源消耗大幅降低,由此引起的环境污染渐趋严重。而循环流化床机组在燃烧的过程中可脱臭等有害氢气,其排放物可达到国家的排放标准。本文通过对驰宏锌锗电站循环流化床机组的生产实践研究,解读了循环流化床机组的炉温、分段燃烧、脱硫剂、气体在密相区逗留时间、飞灰回燃等诱因对CFB机组脱氮的影响,提出了有效控制NO生成的基本步骤。关键词CFB机组NOX污染物生成成因FormationCFBboilerQingfúWangHuaMaLinzhuanKunmingUniversityTechnology)AbstractWiteconomichighgrowtheenergyincreasedsharplyheenvironmentalpollutioncausedseriousdayhecirculatingfluidizedbedboilercangetridharmfulgasetc.duringheprocesshingscanreachhenationaldischargestandard.hroughresearchingproductionpracticesYuntianpowerplantcirculatingfluidizedbedhefurnacetemperaturehecirculatingfluidizedbedboilerdesulphurizationpharmaceuticalstayingtimedenselooksdistricthesefactorsheimpactCFBboilerdenitrification.hebasicmethodcontrollingformationeffectively.Keywordscirculatingfluidizedbedboilerpollutionproducemechanism绪论随着经济的高速下降,能源消耗大幅降低,由此引起的环境污染渐趋严重。

焦炭在燃烧过程中生成大量的SO等有害二氧化碳恐吓全球的环境,我国每年排入大气的SO约67%都来自焦炭的燃烧,导致大面积的酸雨,严重害处着人体健康和工渔业的生产。循环流化床(CFB)机组因为其燃料适应性广、高效清洁燃烧,近年来得到了迅猛的发展。CFB机组选用高温、分段燃烧和烟气回燃等技术,大大增加了的排放量。同时CFB机组在燃烧过程中加入脱硝剂脱臭大量的SO机组排放烟气能达到国家一级排放标准,实现了清洁燃烧,并保证了CFB机组的高燃烧效率。驰宏锌锗电站有循环流化床机组。机组床控温制在810～900左右,床层压力控制在10000～11000Pa左右,窑炉负压在-200～CFB机组燃烧过程中的脱氮是燃煤机组排放的主要污染物,所以,应当控制其排放量。211METALLURGICALINDUSTRYVol124No13May120051995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.则是煤燃烧时形成的主要对周围环境无直接不利的影响,却害处平流层的二氧化氯层。

但它仅在1540才很明显CFB机组中形成的热力型很少,这是由于CFB机组床温太低,反应很难进行。的生成迅速型NO是指氢氧燃料在燃料过多时燃烧形成的氮的氧化物。醇类系燃料在空气系数为017～018生成点是在火焰内部,而不是在火焰的背后。按菲里莫觉得随床温的下降,首先出现HCN在火焰面达到最低点。在HCN含量增加的同生成量受床温的影响不大,却与压力的015次方成正的生成成因燃料型77%被氧化生成其余以NH生成。在燃烧过程中,燃料中的一样,只是从燃料中的氮缩聚物转换生成的,它的生成过程和燃料型会在一定条件下通过多相反应生成N在流化床燃烧条件下,在有氧场合炭表面反应,生成在其他场合,由煤炭直接氧化生成20%。由煤炭占到70循环流化床机组,因为固体床料分布于整个窑炉,因此在整个窑炉内部存在的生成反应。N的含量随着窑炉高度的降低而很快降低。的生成诱因气温影响煤燃烧时反应室温对的生成起着决定性作用。在正常燃烧气温为850时流化床炉的排放含量可达25010含量却下跌。烟气中氧含量影响烟气中氧含量越高生成的逗留时间的影响在800～850气温范围内逗留时间越长,含量越高循环流化床,但随着气温下降,逗留时间对影响越来越小。

煤种的影响由于煤种不同,其挥发分中生成含量影响巨大。212CFB机组燃烧脱氮的方式CFB机组的氮氧化物排放最主要的特点是其对燃料性质、床温和空气量的敏感性。在实际燃烧过程中,就会遭到设计和操作诱因的影响。之外,因为燃烧装置结构、容量的不同,但是燃用同一煤种,氮氧化物的排放量也不会相似。增加燃烧体温高温燃烧抑止了热力型和迅速型成反应,故在800～950可不计。由燃料也随炉温的增加而减少。因此,CFB机组运行的气温范围内,分段燃烧CFB机组最简略最有效地降低生成量的方式是分段燃烧。那种方式对挥发分浓度中等的煤尤为有效。其成因在于挥发分中包含了大量在燃烧室外很快析出,此刻因为欠氧会大大减低NO的生成量。若煤中碳浓度多,有机析出慢,大量的生成量不利。通常状况下,二次风从床面上一定距离给入较差。一次风与理论燃烧空气量的百分比对成量影响巨大。以二次风口为界,下部是富氧CO反应,还原为Vol124No13May12005METALLURGICALINDUSTRY1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.气量的百分比为014～016的排放量高于100mg/若不选用分段燃烧,一次风全部由炉顶上方供入,的排放量可达400mg/延长氢气在密相区逗留时间氢气在富燃料区逗留时间为1s逗留时间为115s选用细小微孔的高活性脱硝剂加石灰石等脱硝剂的目的就是减少SO排放,但是它却对氮氧化物排放有明显的影响,会导致生成的催化作用,富余CaO是燃料N转换为NO强催化剂,只是CO、H还原的强催化剂。

但细小微孔的高活性石灰石对NO的剌激下降作用比低活性石灰石小,所以宜选用细小微孔的高活性石灰炉渣。在高负荷高床料含碳量下,因为CO2NO的排放量大大减少。CFB机组选用飞灰再循环燃烧,使床内含碳量很高,因此能达到很低驰宏锌锗电站CFB机组的脱氮量311CFB机组NO的脱臭驰宏锌锗电站CFB机组选用三段燃烧,一次风仅占50用了飞灰再循环燃烧技术,所以的排放量很少(见表1)的排放量很低,平均只有110mg/CFB机组烟气含NO剖析表mg/10810599109107时间97113112111113312驰宏锌锗电站CFB机组的N的排放燃煤时,从煤的挥发分中形成了HCN的还原程度随床温的下降而加强。在800～900煤炭中的氮产生N900以上循环流化床,则不显著。CFB机组的内。当负荷减少时,排放量上升。同时,CFB机组床高向,在较低的燃烧气温下更容易产生。因此,床控温制在800～900的范围内有促使增加N的排放量。驰宏锌锗电站CFB机组的控制窑炉较低的燃烧气温可减少循环流化床机组NO上海:科学出版社,1993美国电网出版社,1998山东节电力工业局1循环流化床燃烧技术1上海:国电网出版社,1998张长保编辑METALLURGICALINDUSTRYVol124No13May120051995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.