超净排放烟气脱硝讲述.pptx

燃煤电厂超净排放脱硝技术 李元元 背景 日益严格的环保要求 火电厂大气污染物排放标准变化 《煤电节能减排升级与改造行动计划（2014-2016）》 东部地区（辽宁、北京、天津、河北、山东、上海、江苏、浙江、福建、广东、海南等11省市）新建燃煤发电机组大气污染物排放浓度基本达到燃气轮机组排放限值（即在基准氧含量6%条件下，烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米），中部地区（黑龙江、吉林、山西、安徽、湖北、湖南、河南、江西等8省）新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，鼓励西部地区新建机组接近或达到燃气轮机组排放限值。支持同步开展大气污染物联合协同脱除，减少三氧化硫、汞、砷等污染物排放。 现有的烟气处理技术路线 目前燃煤机组的脱硝以低氮燃烧器和SCR脱硝装置为主，超净排放的措施多数是在原有的系统上挖掘潜力。 超净排放脱硝技术 1、LNB技术 要减少燃料型、热力型NOx的生成，可以从抑制其生成和还原生成的NOx这两方面着手。 （1）空气分级燃烧技术 第一阶段：由主燃烧器供入炉膛的空气被减少到理论空气量的80%左右，形成贫氧而富燃料的第一燃烧区。燃烧速度和温度降低，因而抑制了热力型NOx的生成。同时，形成的还原性气氛与NO进行还原反应，抑制了燃料型NOx的生成 第二阶段：将完全燃烧所需的其余空气以二次空气输入与第一燃烧区的烟气混合，形成富氧而贫燃料的第二燃烧区。于此区域温度已降低，新生成的NOx量有限，总体上NOx的排放量少。 （2）燃料分级燃烧技术 主燃区：80%-85%燃料送入，生 成较多数量的NOx。 再燃区：其余15%-20%的燃料在 主燃烧器的上部送入。富余燃料形成强还原性气氛，不仅使得一级燃烧区所生成NOx得到还原，还抑制了新的NOx生成。 燃烬区：保证未燃烧产物燃尽，从而完成燃烧全过程。 （3）烟气再循环 将部分低温烟气直接送入炉内，或与空气（一次风或二次风）混合送入炉内。因烟气吸热和稀释了氧浓度，使燃烧速度和炉内温度降低，因而热力NOX减少。 核心：利用烟气所具有的低氧以及温度较低的特 点，将部分烟气再循环喷入炉膛合适位置，降低局部温度及形成局部还原性气氛，从而抑制NOX 的生成。 低NOx燃烧器(Low NOX Burner，LNB)是通过设计特殊结构的燃烧器，通过改变燃烧器的风煤比例，以达到在燃烧器着火区的空气分级、燃烧分级和烟气再循环法的目的。世界各国的大锅炉公司分别发展了各种类型的低NOx燃烧器，NOx脱除率一般在30%～60%。 （4）低氮燃烧器 1）PM型直流燃烧器 煤粉在一次风道中先经过一个弯头进行惯性分离，密度大的煤粉由于惯性大，多数进入上面的富燃料喷口，其余的随空气进入下面的贫燃料喷口，进行燃料分级。 煤粉的浓淡偏差使部分燃烧在空气不足下进行，即燃料过浓燃烧；另一部分燃烧在空气过剩下进行，即燃料过淡燃烧。过浓燃烧或过淡燃烧时?都不等于1，前者?1，而后者?1 过浓燃烧：因氧气不足，燃烧温度不高，所以燃料NOX和热力NOX都不高。 过淡燃烧：因空气量很大，燃烧温度降低，使热力NOX降低。 2）WR型直流燃烧器 WR型燃烧器也是利用弯头的惯性分离作用，形成浓煤粉和淡煤粉，与弯头相接的管道中安装了浓、淡煤粉的分离挡板，使这两股气流从各自的管道通过。这种燃烧器的喷口内安装有波形钝体，可增强煤粉与气流的搅拌并在燃烧器的出口处形成一个有利于着火的稳定回流区，从而提高火焰的稳定负荷范围。 WR型燃烧器将浓、淡相集中在一个喷口内。因此，WR型燃烧器的上、下一次风中心距可以做得较小，这样既有利于降低整体的火焰高度、减少NOx的排放，又降低了锅炉的造价、满足了燃用劣质煤的要求 3）DRB燃烧器 DRB型燃烧器主要通过调整内、外二次风的比例和旋流强度来调节一、二次风的混合，延迟燃烧过程、降低燃烧强度，并在燃烧器出口造成很强的还原性气氛，从而降低NOx的排放量。DRB型燃烧器主要适用于燃烧挥发分大于5％的烟煤。运行实践证明，采用DRB型燃烧器后，距喷口1.2 m处的火焰温度由1600℃降至1400℃，NOx排放浓度可降低39％。 DRB型双调风低NOX燃烧器 4）HT-NR型旋流燃烧器 1-齿环稳燃器；2-内二次风扩口；3-外二次风径向叶片；4-内二次风轴向叶片；5-一次风叶片；6-二次风挡板；7-文丘里管；8-一次风管；9-看火孔；10-油