NOX排放量测试.pdf

中国?海南 中国科协 2004 年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会 2004 年学术年会论文集 271 贵州省大型火电站 NOx 排放量现状及分析 罗小鹏 （贵州电力试验研究院锅炉室，贵州省 贵阳市） 1 前言 氮氧化物 NOx 在大气中与水蒸汽结合后会形 成酸雨降到地面，对环境、生态造成污染、破坏， 燃煤电站锅炉是其重要来源之一。 随着我国环保形势的日趋严峻和环保要求的 日益提高，控制燃煤电站锅炉的 NOx 排放量已成 为当务之急。目前，欧美很多国家已对火电厂的 NOx 排放量制订了严格的标准，大多数火电厂已在 减低 NOx 排放量方面取得明显成效。我国国家环 保局、技术监督局于 1996 年 3 月颁布了《火电厂 大气污染物排放标准》（GB13223—1996），标准中 对电站锅炉 NOx 排放量提出了明确要求。 目前，贵州电力处于高速发展时期，随着我省 火电机组装机容量的急剧增大及环保考核的日趋 严格，对本省大型火电站 NOx 排放量急需有一个 基本的了解和分析。为摸清贵州电力系统所属火电 厂 NOx 排放量的基本情况，我院于 2002 年 4 月起 陆续对各电厂进行了 NOx 排放量的普查试验，并在 习水发电厂２＃炉和纳雍发电厂 3＃炉上进行了多 工况的测试试验。本文即是在这些测试试验的基础 上，初步总结和分析了贵州省大型火电站 NOx 排放 量的现状及其影响因素，为以后进行针对性技术改 造和燃烧调整提供了依据。 2 燃煤电站锅炉 NOx 的生成机理及主要控 制方法 2.1 生成机理 火电厂锅炉燃烧（煤）过程中，生成的 NOx 是燃烧反应的一部分，可以用下面的化学反应式表 示： N2+O2 →2NO 这是 NO 生成反应的综合反应式，实际的燃烧 反应是极其复杂的化学反应过程。生成的 NOx 有如 下三种： （1）温度型 NOx：燃烧用空气中的氮气，在 高温下氧化而产生的氮的氧化物。 （2）燃料型 NOx：燃料中含有氮的氧化物， 在燃烧过程中氧化而生成的氮的氧化物。 （3）快速温度型 NOx：碳化氢燃料当燃料过 浓时燃烧产生的氮的氧化物。 2.2 控制 NOx 排放量的方法 燃料型 NO 和温度型 NO 是发电厂燃煤锅炉中 的 NOx 的主要组成部分，因此，降低 NOx 排放量 重点在于减少这两种 NO 的生成。 减少温度型 NO 生成量的方法有： 降低燃烧温度水平 降低氧气浓度 使燃烧在远离理论空气比条件下进行 缩短在高温区内停留的时间 减少温度型 NO 生成量的方法有： 采用 N 含量低的燃料 采用燃料过浓燃烧 扩散燃烧时，抑制燃料与空气的混合 锅炉设备中，已经使用的主要低 NOx 燃烧技术 有： 降低助燃空气预热温度法 低氧燃烧法 二段燃烧法（即分级配风方式） 排烟再循环法 浓淡燃烧法 低 NOx 燃烧器，主要有：混合促进型、自身再 循环型、多股燃烧型、阶段燃烧型（如：低 NOx 双可调旋流燃烧器、浓淡燃烧器）等。 低炉膛，主要有：燃烧室大型化、分割燃烧室、 切向燃烧（如：低 NOx 同轴切向燃烧系统） 272 中国科协 2004 年学术年会电力分会场暨中国电机工程学会 2004 年学术年会论文集 中国?海南 由于要兼顾锅炉燃烧的经济性和稳定性，目前 在我省电厂实际广泛采用的低 NOx 燃烧技术主要 是分级配风法和浓淡燃烧法两种。 3 NOx 排放量测试及分析试验内容 在锅炉不同工况（主要是 ECR 工况和 BMCR 工况）下，用烟气分析仪在锅炉电除尘器入口前烟 道处测量烟气中 NOx 含量和 O2含量，得出该锅炉 在试验工况下的 NOx 排放量和按氧量修正后的 NOx 排放量。试验期间，锅炉燃烧保持稳定、燃用 煤质保持相对稳定、不允许有制粉系统启停操作。 试验前采集入炉煤样，试验期间测量炉膛温度，数 据作对比分析用。 试验基本涵盖了贵州省 2002 年以前投产运行 的大型机组的全部炉型及多个煤种。另外，2004 年 6 月我院对新投产的纳雍电厂 3＃炉进行了多工况 的 NOx 排放量测试，本文也将对该次试验的测试结 果进行介绍和分析。 4 NOx 排放量测试结果 4.1 试验炉型及燃用煤种 试验炉型及燃旧煤种如表 1 所示。 表 1 试验炉型及燃旧煤种 厂名/炉号 锅炉型号 燃用煤种 盘电 2#炉 DG670/13.7-8,四角切圆燃烧，配 200MW 机组 烟煤 清电 8#炉 DG670/140-8,四角切圆燃烧，配 200MW 机组 贫/烟煤 贵电 9#炉 WGZ670/13.7-2,四角切圆燃烧，配 200MW 机组 贫煤 安电 2#炉 DG1025/18.2-Ⅱ,“W”型火焰炉,配 300MW