浅析锅炉燃烧调整对氮氧化物排放的影响张文生--中国期刊网

字体：大中小

首页> 论文库> 正文

浅析锅炉燃烧调整对氮氧化物排放的影响张文生

发表时间：2021/4/28 来源：《电力设备》2020年第33期作者：张文生

[导读] 摘要：在我国社会整体水平稳定提升，环境保护意识愈发普及的形势下，锅炉燃烧对环境的影响，成为社会各界广泛关注的领域，而氮氧化物排放作为锅炉燃烧排放影响中的重要检测内容，其与锅炉燃烧调整的关联以及相关管理措施尤为关键。

        （山东省东营市胜利国电（东营）热电有限公司山东东营 257000）
        摘要：在我国社会整体水平稳定提升，环境保护意识愈发普及的形势下，锅炉燃烧对环境的影响，成为社会各界广泛关注的领域，而氮氧化物排放作为锅炉燃烧排放影响中的重要检测内容，其与锅炉燃烧调整的关联以及相关管理措施尤为关键。文章以此为背景，探究氮氧化物排放与锅炉自身燃烧调整的实际影响，揭示相应解决途径，为相关工作者提供一定参考依据。
        关键词：锅炉；氮氧化合物；排放管理
        引言：在可持续发展理念推进落实影响下，锅炉在燃烧中产生的排放物，是环境检测保护工作中的重点内容，而烟气作为其主要排放物，其中的氮氧化物以及硫氧化物，是对环境影响较大的物质，氮氧化物在一定条件下可与碳氢化合物进行结合形成烟雾，对大气环境产生极为恶劣的影响，因此明确其与锅炉燃烧运作联系，探究控制措施是十分关键的。
        1 锅炉燃烧与氮氧化物排放影响
        1.1锅炉设备构造
        以胜利发电厂三期#5锅炉为例，其属于2141t/燃煤超临界直流锅炉，燃烧方式为新型墙式切圆燃烧，其主燃烧器二次风以5°标准偏离一次风，其布置方式以风包粉的形式为主。该锅炉设备中过热器是以三级布置方式构成，分别为位于上炉膛的分隔屏过热器、置于尾部竖井后烟道的低温过热器、位于折焰角上面的末级过热器。其风烟系统配置2台动叶调节轴流式送风机、2 台动叶调节轴流式一次风机、2 台小汽轮机驱动的静叶调节轴流式引风机以及2 台三分仓回转式空气预热器。
        1.2燃烧调整影响
        针对氮氧化物生成特性，锅炉燃烧调整对其生成的影响主要体现在以下几方面。
        其一，一次风速与二次风影响。针对一次风速影响，在锅炉自身处于80%额定负荷状态时，在确保其余参数自身未发生变化的前提下，利用风压变化对一次风速进行调整，在此过程中，氮氧化物在风速逐渐提升的情况下，其排放量命题明显提升，引发该变化的主要原因，是一次风自身对空气产生的作用反应（卷吸与引射），使得空气领域形成一定回流区域，而在一次风速提升的影响下，该区域附近烟气中的CH基团产生聚集，其对氮氧化物的还原作用，使得该区域成为还原区，同时一次风速提升情况下煤粉着火会被推迟，氮氧化物在该条件下会增大，因此从整体上观察分析，一次风速的提升会令氮氧化物呈现增长态势[1]。而针对二次风影响，大风箱结构是本文分析的锅炉装置二次风主体结构，其布置有三层油风室，在距主燃烧器上层二次风喷嘴上方约 3904m处布置有四层分离燃尽风（SOFA）喷嘴，SOFA风采用四角布置。二次风对氮氧化物生成的影响主要体现在配风方式方面，在目前的锅炉燃烧二次风配风方式中，正宝塔配风、倒宝塔配风、均衡配风、束腰配风以及鼓腰配风是主要的配风方式。以正宝塔配风为例，将装置中的三层二次风风门以不同的开度进行设置，以此令实际给粉量按由上至下的顺序实现逐渐增加，通过在主燃区增加二次风投入，强化空气与煤粉混合效果并提升实际燃烧效率，但在此过程中燃料型氮氧化物的实际生成量会有所提升，使其排放量在实燃烧过程中有所提升。
        其二，氧量影响。在锅炉自身配风方式、负荷状态、磨煤机组合不变的前提下，通过改变锅炉氧量，统计分析氮氧化物在该情况下的实际变化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

氮氧化物的排放量在初始阶段会伴随氧量的增加而增加，但在氧量增加到一定程度时，其排放量增加趋势逐渐平缓。该影响变化的原因在于氧量的增加提升了锅炉燃烧强度，使得热力型氮氧化物在炉膛火焰温度提升的情况下不断增加，并且在氧气浓度提升的影响下，氮氧化物拥有更好的氧化环境，使得燃烧型氮氧化物也随之增加，但在氧量继续增加的情况下，燃烧温度会在锅炉入风量继续提升的影响下降低，使得氮氧化物排放增长趋势逐放缓。
        其三，锅炉负荷与燃烧各层煤粉量分配影响。针对锅炉负荷影响，锅炉机组负荷涉及到的影响因素较多，包括炉膛温度、总风量等，从李理论模型角度出发，锅炉热负荷会在锅炉负荷降低的情况下降低，古锅炉炉膛中心温度也随之降低，热力型氮氧化物在该情况下会相应减少，但此时相对过量空气系数会随之提升，而燃料型氮氧化物在该条件下会逐渐提升[2]。因此从整体排放量角度分析，锅炉负荷对氮氧化物排放量的影响并不明显。而针对燃烧各层煤粉量分配影响，其与配风方式的结合能够对氮氧化物排放产生一定影响，束腰配风方式为例，其中下层煤粉量增加，上层煤粉量减少的情况下，使得煤粉在还原区的时间较长，并使得火焰中心位置有所降低，燃料型氮氧化物与热力型氮氧化物在该条件下的生成量均有所降低，使得氮氧化物排放量在整体上有所减少。
        2 氮氧化物排放控制措施
        基于上述锅炉燃烧与氮氧化物排放的具体影响，为降低锅炉燃烧对周边环境的影响，可从以下几方面对氮氧化物排放进行控制管理。
        其一，降低一次风母管在锅炉运作过程中的压力，以此在一定程度上提升二次风量，使得锅炉内的氧气含量适当提升，落实燃料分级燃烧的模式，以此降低氮氧化物总体排放量。
        其二，加强对氧含量的控制。基于氧含量对排放的影响，应在确保锅炉正常生产运行的前提下，将含氧量控制在一定范围内，以此在降低过量空气系数的同时，满足锅炉燃烧的实际需求，使其燃烧处于低氧状态，以此将氮氧化物生成量控制在相应范围内。
        其三，重视煤粉控制。应侧重从煤粉自身粗细程度出发，落实生产管理工作，严格遵循15%的标准对煤粉粗细程度进行控制，若出现煤粉变粗且超出该标准的情况，应及时进行排查，挖掘具体原因，以此令锅炉燃烧煤粉始终处于合格范围内，以此提升氮氧化物排放控制工作的稳定性[3]。
        其四，优化实时排放监控工作。应及时引入新型技术以及相关专业设备，对锅炉燃烧的氮氧化物排放进行实时监测，争取第一时间发现排放异常情况，并结合具体监测信息与锅炉燃烧调整变动，分析相关问题，合理解决相应障碍。
        结束语：综上所述，基于环保护工作对锅炉燃烧的要求，为降低氮氧化物对周边环境的影响，应结合锅炉设备自身特点以及燃烧运行机制，分析燃烧调整与氮氧化物生产的实际影响，进而通过采用针对性措施，降低氮氧化物总体排放量，便于相应企业单位控制生产对环境的不利影响，综合提升锅炉燃烧的社会效益。
        参考文献：
        [1]王伟.基于优化燃烧调整降低锅炉氮氧化物的试验分析[J].现代工业经济和信息化,2020,10(12):66-67.
        [2]李强.锅炉燃烧调整对氮氧化物排放的影响[J].现代工业经济和信息化,2020,10(06):64-65.
        [3]刘贵超.煤粉锅炉燃烧调整对氮氧化物排放量及热效率影响的试验研究[J].工业锅炉,2019(02):9-12.