300MW循环流化床锅炉（#2）超低NOx排放技术方案

李跃

摘 要：循环流化床锅炉由于燃烧温度低，其产生的NOx主要来源于燃料中氮元素，故循环流化床锅炉NOx原始排放浓度相对较低，由于国家新环保标准及超低排放要求的实施，将循环流化床锅炉也纳入考核范围之内，虽然通过二次风口、给煤口的位置及分布进行优化调整，以及增加烟气再循环系统措施可以降低循环流化床锅炉的NOx原始排放，但是降低的幅度一般小于30%。循环流化床锅炉的传统低NOx排放的优势不复存在，如果不进行烟气脱硝改造，也面临着排放不达标的现状。本文对300MW循环流化床锅炉（#2）超低NOx排放技术方案进行了研究。

关键词：300MW；NOx排放技术；研究

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.044

1 循环流化床低NOx排放的研究现状

循环流化床锅炉的NOx主要是燃料型，国内外诸多学者致力于改变燃烧条件来实现低NOx排放的研究。中国科学院工程热物理研究所根据循环流化床锅炉的特点，充分发挥CFB锅炉的自身优势，开发出一种新的降低氮氧化物排放的循环流化床燃烧方法，即炉膛低氧燃烧实现主循环回路对NOx还原，结合旋风分离器出口后补燃的技术方案。利用该技术方案，由于燃料在由炉膛、旋风分离器、返料器组成的循环回路中进行燃烧，炉膛内未通入充分过量的助燃空气，燃烧产生的烟气中含有一定浓度的一氧化碳，一氧化碳的存在将烟气中的氮氧化物还原成氮气，在旋风分离器出口通入的补燃空气将烟气中的一氧化碳燃尽，从而可以显著降低氮氧化物的排放，同时保证锅炉的燃烧效率。

2 300MW循环流化床锅炉（#2）超低NOx排放改造总体方案

中国科学院工程热物理研究所提出的炉膛低氧燃烧结合旋风分离器出口补燃的技术方案是一种降低循环流化床氮氧化物排放的燃烧方法，适用于煤及其他含氮燃料的燃烧，能够降低烟气中氮氧化物的排放浓度，同时保证循环流化床燃烧装置的燃烧效率。

针对内蒙古京泰发电有限责任公司2# 300MW循环流化床锅炉，采用将补燃空气从二次风母管引出，通过三根风管从二次风出口母管，分别引到三个旋风分离器出口处。每根母管上安装电动调节风门和空气流量计。旋风分离器出口烟道靠近旋风分离器顶板部位开有喷孔，每根补燃风母管分为支管进入分离器出口烟道中，每个补燃风支管上安装阀门。

通过对锅炉的改造可实现循环流化床锅炉超低NOx燃烧，预期可将NOx原始排放浓度降低到100mg/m3以下，结合SNCR脱硝可将NOx最终排放降低至50mg/m3以下，滿足地方超低排放环保要求。

3 300MW循环流化床锅炉（#2）低氧燃烧参数

根据300MW循环流化床锅炉（#2）超低NOx排放改造总体方案，采用循环流化床锅炉炉膛内低氧燃烧结合旋风分离器出口后补燃的技术改造方案。下表2为锅炉低氧燃烧参数。

4 小结

本次针对300MW循环流化床锅炉超低NOx排放改造方案中，通过对不同的喷口布置方式下，补燃风与烟气流动、掺混进行数值模拟，使用皮尔逊积矩相关系数得到烟气流速和氧气浓度两者之间的吻合度，以此来评判补燃口设置的合理性和优劣性。经过对数值计算结果的对比，选择优化的补燃风喷口布置方案，采用两层补燃风布置方式，满足地方超低排放环保要求。

参考文献：

[1]何进崇.循环流化床锅炉超净排放烟气（SNCR+SCR）脱硝技术改造探讨[J].中国高新技术企业，2016（07）.

[2]李竞岌.节能型循环流化床锅炉低氮氧化物排放的分析[J].燃烧科学与技术，2013（04）.

[3]杨石.新一代节能型循环流化床锅炉燃烧技术[J].动力工程，2009 （08）.endprint