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煤粉燃烧过程强化脱硝技术研究

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【作者】 周棋王勇刘松霖刘一陈灿范卫东

【Author】 ZHOU Qi;WANG Yong;LIU Songlin;LIU Yi;CHEN Can;FAN Weidong;Clean Combustion and Flue Gas Purification Key Laboratory of Sichuan Province;Dongfang Boiler Group Co.,Ltd.,Dongfang Electric Corporation;School of Mechanical Engineering,Shanghai Jiao Tong University;

【机构】 清洁燃烧与烟气净化四川省重点试验室东方电气集团东方锅炉股份有限公司上海交通大学机械与动力工程学院

【摘要】 为进一步提高炉内燃烧过程的脱硝效率,尤其是解决燃用挥发分低的贫煤和无烟煤时炉内NOx排放浓度高的问题,基于高温燃尽区喷氨还原NO机理,提出了多级燃尽风布置区的高温强化还原区喷氨脱硝技术——多级强化还原煤粉燃烧技术(MERC)。借助50 kW下行燃烧炉,开展了氨氮比(RNSR)、还原剂与烟气混合程度、还原剂载气等关键技术参数对脱硝效率的影响,同时开展了MERC和SNCR对比试验研究,并进行了MERC技术的工程应用试验。结果表明:采用双支喷枪对喷能提高还原剂与炉内烟气的混合程度,双支喷枪对喷使脱硝效率从单支喷枪的45%提高到70%;空气作为载气,氨氮比超过1. 2时,NO浓度在500~700 mg/Nm3,随着氨氮比增加,NOx浓度先升后降;烟气作为载气时NOx浓度大幅降低,仅为100 mg/Nm3左右,因此还原剂的载气中含氧量越低,越有利于增强高温中喷氨还原NO的效果,还原剂载气需尽可能降低氧含量或采用无氧媒介。通过对比SNCR和MERC试验结果发现,氨氮比小于2时,常规SNCR的NH3耗量高于MERC;氨氮比超过2. 5后,NH3同NO的反应趋于饱和,过量的NH3同SO2发生反应生成(NH4)2SO3和NH4HSO3,这是工程上出现SNCR过量喷尿素后造成空气预热器堵塞的原因。对某电厂125 MW燃煤锅炉进行低氮改造,由于该电厂1、2号锅炉燃用无烟煤+贫煤+烟煤的混煤,2015年低氮燃烧系统改造后一直存在锅炉出口NOx浓度不稳定的情况,尾部脱硝装置入口最低在500 mg/m3以下,最高为1 200 mg/m3。为确保改造达到超低NOx排放目标值,在原有燃烧优化试验+SNCR改造+SCR优化提效的设计方案的基础上增加了燃尽风前的尿素喷枪。结果表明:炉内脱硝效率高于65%,结合锅炉尾部SCR装置能实现烟囱位置NOx浓度不高于30 mg/m3的超低排放,达到了预期效果。

【关键词】 下行炉强化还原还原剂燃尽风脱硝效率
【基金】 四川省科技支撑计划资助项目(2016JZ0019)
【所属期刊栏目】 研究论文 (2019年04期)
  • 【DOI】10.13226/j.issn.1006-6772.19032101
  • 【分类号】X773
  • 【下载频次】68
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