鍋爐低氮改造中可能存在的問題及改善方式
時間：2018-12-29 15:23 作者：admin 
返回列表
伴隨著我國經濟的高速發展，環境問題卻日益嚴峻起來，針對目前異常嚴峻的環境問題，國家下發了多項針對環境治理的法律法規。其中最受影響的，莫過于熱力等使用傳統燃燒器的行業，因為傳統燃燒器的排放物質中氮氧化物的濃度是直接影響環境，破壞大氣層，危害人類健康的罪魁禍首。因此，為了降低氮氧化物的濃度，使鍋爐氮氧化物的排放符合國家的排放標準，鍋爐低氮改造迫在眉睫。不斷推廣，發展鍋爐低氮改造技術，不僅可以降低鍋爐排放物中的氮氧化物雜質，還可以提高鍋爐的燃燒效率，提高產能，節約成本。
1、氮氧化物的治理現狀
目前，國內外為了對控制鍋爐廢氣中的氮氧化物含量，對鍋爐低氮改造技術進行了多次的改良升級。同時針對三種類型的氮氧化物進行針對性的凈化。三種氮氧化物類型分別為：熱力型氮氧化物，燃料型氮氧化物和快速型氮氧化物。其中燃料型氮氧化物約占整體氮氧化物排放的80%-90%，是低氮燃燒改造過程需要主要控制的一部分，其次是熱力型氮氧化物，它是有余鍋爐內部比較高的溫度而形成的，最少的是快速型氮氧化物。處理氮氧化物的方式根據燃燒過程的不同會有所差別，分為燃燒之前的處理，燃燒過程中的處理以及燃燒后的處理三種。燃燒前的處理主要是將選擇一些低氮燃料，但是由于受到成本，技術性以及難易程度的制約，目前沒有被廣泛采用，還處于研究階段；燃燒中的處理主要表現在兩個方面：一是減少鍋爐燃燒過程中的氮氧化物排放量；二是將生成的氮氧化物進行還原脫氮處理。脫氮主要指煙氣脫硝，即選擇性催化還原法，選擇性非催化還原法等。
目前技術成熟，并廣泛應用到各燃煤機組鍋爐上的的降低氮氧化物的方法主要分兩種，第一種是在燃燒中脫氮的低氮燃燒技術，第二種是在燃燒后脫氮的煙氣脫硝技術。低氮燃燒技術就是根據氮氧化物的生成原理采用的低氮燃燒技術，將燃燒器通過縱向布置形成氧化還原、主還原、燃盡三區，如果是四角切圓燃燒鍋爐還可以通過橫向雙曲布置形成近壁區和中心區兩大區域，從而通過實現燃料與配風在爐膛內分區、分級、低溫、低氧燃燒的效果，以此來降低煤粉燃燒過程中的氮氧化物的生成。
2、鍋爐低氮改造存在的問題及原因分析
從大量電站燃煤鍋爐中的應用實踐證明，鍋爐低氮改造技術對于減少氮氧化物的產生是非常有效的方式。但是在實際操作時因為鍋爐型號不同，所使用的煤種也不同，因此使得氮氧化物的產生量也各不相同，解決方法也有所不同。
2.1、增加灰和爐渣可燃物，導致爐效降低
很多鍋爐低氮改造之后，雖然氮氧化物的產量降低了很多，但是就算還是使用同一種煤種，飛灰可燃物升幅也比較大。主要原因是低氮燃燒器主要采用低溫和低氧燃燒方式，因此主燃區的溫度會因此而下降，煤粉無論是否著火都會被控制且推遲，并且還會降低著火區的氧氣含量，使得煤粉燃燼能力也因此下降，燃燒的過程被延長，飛灰和爐渣也會因此變多。并且有部分鍋爐低氮改造時會改變燃燒器的一、二次風噴口和燃燼風噴口的面積，導致一次風和二次風的混合因此被延遲，這同樣不利于煤粉的氣流著火和燃燒。
2.2、蒸汽參數偏離設計值，過熱器減溫水量增加或者再熱器超溫
在進行鍋爐低氮改造后，一方面燃燒延遲，火焰中心上移，爐膛出口的煙溫也會因此上升，這就導致鍋爐的過熱汽溫、再熱汽溫也會因此上升，加劇對于原本的過熱汽溫、再熱汽溫超過設計值的問題。但是從另一方面來說，主燃區的溫度降低也會使得爐內溫度分布的更加均勻，原本的爐膛水冷壁的沾污結渣問題則會得到改善。
在進行鍋爐低氮改造后，由于煤粉的燃燒時間變長，再加上燃燼風的使用，這就使得爐膛出口的煙氣溫度增高。因為爐膛的溫度遍地，爐膛水冷壁的輻射吸熱量也會因此而降低，形成對流的受熱面的吸熱量增加，因此過熱器減溫水量增加。
2.3、鍋爐內部燃燒環境變差，配煤、配風、穩燃性降低
因為低氮燃燒器采用的是低溫、低氧的燃燒方式，爐膛內的溫度也會因此下降，在低溫缺氧的環境下煤粉也會因此推遲著火，并且徹底燃燼的能力也會因此減弱，鍋爐內的燃燒環境相較改造之前更差。并且鍋爐改造之前的配煤、配風方式在很大程度上并不適用與低氮燃燒方式，不僅會對鍋爐的各項指標產生影響，并且還會使鍋爐低負荷穩燃的能力變低。
2.4、鍋爐對煤的種類適應性變差
因為鍋爐低氮改造會大力優化調整燃燒方式，因此在很大的程度上可以很好的匹配但讓話務的排放水平和鍋爐的經濟性。但是卻也導致鍋爐燃用煤種在發生變化之后，會打破一開始的經濟指標和環保指標的平衡性。如若使用高熱值、高揮發的煤種，雖然會導致氮氧化物的排放濃度略有增加但是能更輕易的調整控制，但是如果使用的是劣質煤或者含水分較多的煤雖然會稍減少氮氧化物的排放，但是卻也更加難以控制。
3、針對鍋爐低氮改造后出現的問題的應對策略
3.1、改造前充分評估
所有的鍋爐的各項排放指標都是非常重要的，尤其是針對氮氧化物的排放濃度，這與煤種、鍋爐選型、燃燒器形式等都密切相關。對于在運鍋爐雖然爐型已經確定了，但是由于近幾年來的燃煤電廠為了自身的利益，所使用的煤種大多進行摻混且要劣于原設計煤種。因此在進行鍋爐改造之前首先就應該充分評估現有主要煤種和常用煤種，在改造可行性論證中由于煤種選定不當造成改造后氮氧化物減排效果不明顯并產生新問題并不罕見。其次需要對在運鍋爐進行摸底實驗，充分評估鍋爐運行中存在的燃燒性能。蒸汽參數、受熱面壁溫、結焦結渣、運行調整、熱工自動等問題，并對此提出科學合理的改造預期目標，權衡鍋爐經濟指標和環保指標，在解決現有問題的同時杜絕新問題的出現。
3.2優化調整，使用科學的燃燒方式
鍋爐低氮改造之后燃燒器的形式就已經確定下來，但是因為在不同的鍋爐條件下燃燒不同的煤種所產生的氮氧化物的量也會有所不同，因此可見對于減少氮氧化物起到主導作用額還是鍋爐的運行方式。因此為降低氮氧化物的排放量必須優化調整燃燒方法，并且在滿足環保排放要求的前提下最大程度的兼顧運行的經濟性。
4.低氮改造后如何鍋爐維護保養
鍋爐在低氮改造之后還是需要進行維護保養，通常情況下可采用的方法有兩種，第一種是干燥劑法，利用干燥劑的吸潮特性使得鍋內的金屬表面充分干燥，從而達到防腐的目的。第二種是充氣法，將氮氣或氨氣從低氮鍋爐的高處沖入，并維持在0.05-0.1兆帕之間，迫使空氣從鍋爐最低處排出，使金屬不與氧氣進行接觸。雖然充氣法的效果更好，但是由于使用條件嚴格，操作工藝復雜，因此卻是限制了使用。
現在鍋爐低氮改造的時間并不長，因此問題暴露的問題也并不算最為充分。我們會為緩解燃煤發電廠的環保壓力，降低氮氧化物的排放進行進一步的研究發展，為燃煤發電廠的可持續發展爭取更大的環保效益。
上一篇：鍋爐燃燒器廠家如何實現低氮燃燒器的最大節能
下一篇：低氮燃燒器技術及性能特征
400-086-5958
zcyy_168@126.com
87570286
北京市豐臺區名流未來大廈9層
