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電廠二氧化碳減排方法

生活 更新时间:2024-12-05 11:20:42

電廠二氧化碳減排方法?燃煤發電機組在鍋爐燃燒過程中,會産生氮氧化物等污染物,氮氧化物會引發酸雨和硝酸鹽沉積、光化學煙霧、破壞臭氧層等危害因此國家制定了嚴格的排放标準,各企業需嚴控環保指标超标情況目前普遍規定小時均值不允許超标,但是各企業在實際生産中,為避免環保指标有超标現象,均要求防止氮氧化物瞬時超标,今天小編就來聊一聊關于電廠二氧化碳減排方法?接下來我們就一起去研究一下吧!

電廠二氧化碳減排方法(氮氧化物有幾種)1

電廠二氧化碳減排方法

燃煤發電機組在鍋爐燃燒過程中,會産生氮氧化物等污染物,氮氧化物會引發酸雨和硝酸鹽沉積、光化學煙霧、破壞臭氧層等危害。因此國家制定了嚴格的排放标準,各企業需嚴控環保指标超标情況。目前普遍規定小時均值不允許超标,但是各企業在實際生産中,為避免環保指标有超标現象,均要求防止氮氧化物瞬時超标。

一、背景簡介

1、 鍋爐概況

某電廠鍋爐為哈爾濱鍋爐有限責任公司制造,型号為HG-1092/17.5-YM28,鍋爐型式為亞臨界參數、自然循環、一次中間再熱、四角切圓燃燒、固态排渣、燃煤型汽包爐。脫硝采用選擇性催化還原脫硝(SCR),該法脫硝效率高,價格相對低廉,廣泛應用在國内外工程中,成為電站煙氣脫硝的主流技術。

2、 根據有關環保部門有關規定,本地區氮氧化物(NOx)排放小時均值必須達到≤50mg/Nm3,且應杜絕瞬時超标現象。

3 、氮氧化物的産生機理

在煤粉爐産生的氮氧化物中,NO占有90%以上,NO2占5%-10%,産生機理一般分為如下三種。

(1)、 熱力型NOx

燃燒時,空氣中氮在高溫下氧化産生,其中的生成過程是一個不分支鍊鎖反應。随着反應溫度T的升高,其反應速率按指數規律增加。當T<1500℃時,NO的生成量很少,而當T>1500℃,T每增加100℃,反應速率增大6-7倍,亦即NO生成量增大6-7倍。

(2)、快速型NOx

快速型NOx是1971年Fenimore通過實驗發現的。在碳氫化合物燃料燃燒在燃料過濃時,在反應區附近會快速生成NOx。

由于燃料揮發物中碳氫化合物高溫分解生成的CH自由基可以和空氣中N2反應生成HCN和N,再進一步與氧氣作用以極快的速度生成,其形成時間隻需要60ms,所生成的量與爐膛壓力的0.5次方成正比,與溫度的關系不大。

上述兩種氮氧化物都不占NOx的主要部分,不是主要來源。

(3)、 燃料型NOx

由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成。由于燃料中氮的熱分解溫度低于煤粉燃燒溫度,在600-800℃時就會生成燃料型NOx,它在煤粉燃燒NOx産物中占60-80%。

在生成燃料型NOx過程中,首先是含有氮的有機化合物熱裂解産生N,CN,HCN和NHi等中間産物基團,然後再氧化成NOx 。

由于煤的燃燒過程由揮發份燃燒和焦炭燃燒兩個階段組成,故燃料型NOx的形成也由氣相氮的氧化(揮發份)和焦炭中剩餘氮的氧化(焦炭)兩部分組成。

4、 影響NOx生成量的主要因素

(1)、 溫度的影響

溫度是影響最重要的一個因素,尤其是達到某溫度後,NOx的生成量與溫度成指數關系。該溫度稱為“邊界溫度”,在煤粉燃燒裝置常規氧量運行條件下,這個“邊界溫度”大約為1300℃。

(2)、 燃料含氮量

燃燒時,燃料中的含氮成分與含氧物質發生反應的生成物有兩種可能,形成一氧化氮,與含氮的物質反應(主要是NO本身) 形成氮分子。

不同種燃料轉化率不一樣,而對于同一種燃料,燃料氮的轉換率随着氮含量的增加而降低。盡管随着氮含量的增加,燃料氮的轉換率降低,但NOx排放總量卻會增加。

(3)、 過量空氣系數

一般而言,過量空氣系數高将導緻NOX生成量高,因為參與反應的O2充足。但太高将由于溫度下降産生相反的影響。

(4)、 停留時間

化學反應需要一定的時間完成,達到一定時間後,氮氧化物生成量将不再提高。

二、氮氧化物瞬時超标的原因

1、 在機組升、降負荷過程中,因機組協調方式自動增加風量、煤量,鍋爐燃燒工況的變化,脫硝出、入口NOx快速上漲,增加噴氨量不能滿足控制氮氧化物在正常範圍内,導緻會瞬時超标。

2、 在脫硝入口NOx變化較大時,脫硝調門自動調節性差,開啟不及時,噴氨量達不到要求。

3 、運行人員對脫硝入口NOx的變化趨勢及出口NOx預判差,沒有預判到脫硝出、入口NOx的漲幅,手動調整噴氨調門偏置或解除自動,手動增加噴氨量不足。

4、 啟停磨煤機,爐膛燃燒工況變化,造成脫硝出、入口NOx快速上漲。

5、 因爐膛漏風,或開啟爐底幹渣機風門時,造成爐膛燃燒氧量增加,入口生成NOx量突然增加。

6、 鍋爐過量空氣系數維持較高,入口NOx高,稍有變化就會造成出口NOx排放超标。

7 、為降低噴氨量,脫硝自動設定值偏高,沒有餘地,入口NOx稍有變化就會造成出口NOx排放超标。

三、防止吸收塔出口NOx濃度瞬時超标措施

1、 在國家标準的超低排放指标标準值50mg/ Nm3上進一步降低NOx排放指标數值。機組計劃模式下脫硫CEMS出口NOx按照超低排放指标标準值的65%-75%予以控制。

2 、退出機組ACE模式,确保機組跟蹤計劃模式。機組ACE模式下CEMS出口NOx按照超低排放指标标準值的50%-65%予以控制。

3 、脫硝噴氨自動無異常情況投入自動調節。自動調節品質差或在機組負荷變化時調整滞後,運行人員應進行幹預調整,同時将自動調節效果差情況記錄缺陷,通知熱工進行處理。

4 、加強對NOx的監測,發現異常升高及時查找原因,分析是表計故障還是燃燒調整不當所緻,通過積極的手段降低入口NOx生成。機組負荷或磨煤機運行方式變化時,運行人員通過工況變化後脫硝入口NOx變化趨勢提前預判并提前進行控制,防止工況、運行方式發生變化後的環保指标瞬時超标。

5 、在燃燒穩定情況下,适當關小燃燒區輔助風、周界風風門開度,保證二次風風壓。在制粉系統隔層運行時,隔層制粉系統的輔助風、周界風開度不宜太大,否則将燃燒區域将分成兩個,并且燃燒區将形成富氧區,NOX産生量增加,并使燃燒穩定降低。

6、 燃盡風開度對飛灰和NOX排放濃度均有較大影響,适當降低一、二次風量,以降低燃燒富氧區,增大燃盡風開度來補充氧量,避免飛灰大幅度上升,保持機組運行經濟性。

7 、入口NOx升高較快或突升時,為防止脫硫CEMS出口NOx超标時間長,除及時開大噴氨調門增大噴氨量外,最主要的是控制入口NOx,并使入口NOx快速下降,可同時采用開大燃盡風門,提高爐膛與二次風差壓,減少二次風量降低氧量,提高主汽壓力通過機組協調降低煤量風量等方法有效的降低NOx的生成量。

8、 降低NOX生成采取的措施,與穩定燃燒、提高燃燒效率采取的措施相矛盾,在運行中不應以惡化燃燒來達到降低NOX生成。運行中應綜合考慮所有因素,以達到最佳效果。

結束語

本文根據鍋爐燃燒過程中NOx生成規律,結合試驗運行經驗,從爐膛溫度溫控制、停留時間和過量空氣系數調整等角度,通過調整鍋爐燃燒的運行狀态和日常運行規定,能夠較好的實現燃煤鍋爐運行中NOx排放瞬時超标的控制(發電廠全能值班技術)

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