0、引言
隨著人類社會的不斷發(fā)展，全球正在經(jīng)歷一場以氣候變暖為顯著特征的變化，導(dǎo)致了自然生態(tài)和環(huán)境的一系列變化，使得水資源短缺、生態(tài)系統(tǒng)受損，嚴重威脅人類社會生存安全的現(xiàn)象頻繁發(fā)生。造成全球氣候惡化的原因主要有2個，一是地球的自然變化規(guī)律，二是人類活動造成的氣候變化。
人類活動引起氣候變化，主要是通過化石燃料燃燒排放溫室氣體而改變環(huán)境的。
和全球一樣，中國氣候已經(jīng)發(fā)生并將繼續(xù)發(fā)生重大的變化，它已超出一般意義上的氣候和環(huán)境問題，對我國的經(jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生了較為嚴重的影響，而且還在持續(xù)和加劇。因此，火力發(fā)電企業(yè)如何優(yōu)化鍋爐燃燒調(diào)整，降低氮氧化物排放，求得生存和持續(xù)發(fā)展是擺在我們面前的一個重要課題。
1、鍋爐運行的技術(shù)經(jīng)濟指標
云南華電昆明發(fā)電有限公司1025 t/h鍋爐2005年制造的DG1025/18.2 -Ⅱ13型鍋爐，每臺爐配置5套中速直吹式制粉系統(tǒng)。原設(shè)計燃煤為滇東煙煤。2臺鍋爐分別于2005年和2006年投入運行后，按鍋爐原設(shè)計運行安全、經(jīng)濟、環(huán)保及燃燒各項指標均不能達到設(shè)計值。
以1臺鍋爐為例，運行中，鍋爐氧量降低1%，節(jié)約綜合供電煤耗約1.157 g/( kW．h)．以2臺機組年發(fā)電28億kW·h、燃用標煤95.2萬t計算，可節(jié)約標煤約5 040 t。不僅機組安全能得到保證，而且機組經(jīng)濟效益相當(dāng)可觀。且煙氣污染物NO，均能達標排放（NO。排放質(zhì)量濃度≤450mg／m3）。為此，特對#1鍋爐進行了低氮氧化物排放為主的燃燒調(diào)整試驗，為鍋爐低氮燃燒提供參考依據(jù)富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
秸稈顆粒機、
木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
2、試驗工況及數(shù)據(jù)
2.1要求
對煤質(zhì)、設(shè)備運行狀況、運行調(diào)整等因素進行分析，從燃煤進行摻配人爐以及改變運行方式人手，對鍋爐進行不少于3d的燃燒調(diào)整試驗并確定最佳氧量和配風(fēng)方式。
2.2試驗條件
(1)試驗采用隨機調(diào)整，機組負荷>190 MW時，機組控制方式為“鍋爐基礎(chǔ)”方式。
(2)燃料運行人員應(yīng)加強人爐煤監(jiān)視及上煤管理，若在上煤時發(fā)現(xiàn)煤質(zhì)在線監(jiān)測數(shù)據(jù)波動，應(yīng)及時匯報當(dāng)班值長并做好記錄。
(3)#1鍋爐試驗期間，制粉系統(tǒng)運行方式可根據(jù)煤質(zhì)情況，采用#1—#5磨煤機或#1—#4磨煤機運行，為提高劣質(zhì)煤的燃盡性，須保持較細的煤粉細度。
(4)確保燃油系統(tǒng)及油槍處于完好備用狀態(tài)，按規(guī)定執(zhí)行油槍定期試驗及吹掃，及時消除油槍缺陷。
2.3試驗步驟
2.3.1分步試驗的目的
#l鍋爐低氮燃燒試驗期間，進行3個負荷點、3個氧量點以及4種配風(fēng)方式下的組合調(diào)整。其試驗的目的主要有5個方面。
(1)根據(jù)燃煤質(zhì)量摸索安全、穩(wěn)定的燃燒方式，提高燃燒效率。
(2)減少氮氧化物，實現(xiàn)達標排放（NO；排放質(zhì)量濃度≤450mg／m3），改善除塵效果，提高除塵效率。
(3)降低排煙溫度，提高鍋爐效率。
(4)降低送風(fēng)機、引風(fēng)機、一次風(fēng)機廠用電率。
(5)降低鍋爐氧量，尋找提高鍋爐效率，降低廠用電率的運行方式。
2.3.2操作步驟 (l)按照試驗要求，在保證機組安全運行的情
況下，投入“鍋爐基礎(chǔ)”方式，遇有較大工況變動時，解列為“手動”運行方式，在機組負荷> 200 MW的情況下才能進行調(diào)整。
(2)嚴格執(zhí)行定期工作制度，加強對燃燒器小風(fēng)門、上下組擺角和一次、二次風(fēng)噴口的檢查并做好記錄，發(fā)現(xiàn)異常情況及時處理。每班檢查鍋爐燃燒情況，包括爐膛燃燒情況、燃燒器火嘴、燃燒器區(qū)域結(jié)焦情況、上下組擺角等，將檢查結(jié)果做好記錄，及時發(fā)現(xiàn)并消除隱患。
(3)燃煤方式多采用#1一#4磨煤機運行，每臺限制最大煤量45t/h，當(dāng)總給煤量>150t/h且不能滿足帶負荷需要時，啟動第5套制粉系統(tǒng)，控制總煤量≤180 t/h。
(4)其一次風(fēng)速、一次風(fēng)量和磨煤機入口壓力等參數(shù)控制要求見表1。
(5)在配風(fēng)方式上，采用典型的束腰型分級配風(fēng)、均等配風(fēng)、正塔配風(fēng)、倒塔配風(fēng)分別檢測鍋爐經(jīng)濟性和NO。排放數(shù)據(jù)。
(6)在不同負荷下，進行氧量2.0%~4.5%的變動，確定最佳排放指標和鍋爐經(jīng)濟性。
3、試驗數(shù)據(jù)分析
針對#1鍋爐目前燃燒情況及相關(guān)輔助系統(tǒng)運行情況，對#1鍋爐進行了燃燒調(diào)整試驗，通過努力．加強了摻配煤的力度，確保了試驗期間煤質(zhì)的穩(wěn)定，從試驗數(shù)據(jù)和運行情況來看，此次試驗基本達到目的，取得了大量運行數(shù)據(jù)。
3.1不同負荷對氮氧化物排放的影響
機組負荷高低直接影響了爐膛溫度的高低，從而對NO，的排放產(chǎn)生影響，因此，不同負荷下NO，的排放也有不同，不同負荷下NOx的排放的質(zhì)量濃度如圖l所示。
圖l為不同負荷下氮氧化物排放情況（氧量4%，均等配風(fēng)），機組負荷在200 MW時氮氧化物排放質(zhì)量濃度為677.2mg／m3，負荷升至250 MW時氮氧化物排放質(zhì)量濃度升至699.9 mg/m3，當(dāng)負荷為300 MW時氮氧化物排放質(zhì)量濃度最高，為791.5mg／m3，與200MW負荷時相比，氮氧化物質(zhì)量濃度上升16. 88%，說明負荷高低（主要原因為爐膛溫度變化）對氮氧化物排放有明顯影響。
3.2燃燒氧量對氮氧化物排放影響
氧量對氮氧化物排放也有較大影響，但是整體的規(guī)律并不是很明顯，基本來說，在各種配風(fēng)方式下，氧量為3%時較好，大于或小于該值對氮氧化物排放都有較大影響，不同氧量下氮氧化物排放質(zhì)量濃度如圖2所示。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。
3.3二次風(fēng)配風(fēng)方式對氨氧化物排放影響
300 MW負荷下，氧量3%～4%各種配風(fēng)方式下的氮氧化物排放如圖3所示，從圖3可以看出，在同等情況下，正塔配風(fēng)氮氧化物排放的質(zhì)量濃度最高，為832.3 mg/m3，均等次之，束腰較低，倒塔最低為676.0mg／m3；相比正塔，倒塔能降低氮氧化物排放的質(zhì)量濃度18.78%。
3.4降低氦氧化物排放對鍋爐效率的影響
從理論上說，降低氮氧化物著眼點為分散燃燒，而提高鍋爐效率為集中燃燒，兩者是一個矛盾體，但從實際的試驗情況來看，通過燃燒調(diào)整，不僅能有效降低氮氧化物排放，并且對鍋爐效率沒有大的影響。
4、結(jié)束語
經(jīng)過對#1鍋爐低氮燃燒試驗，獲取了對云南華電昆明發(fā)電有限公司#1、#2鍋爐在燃用當(dāng)前煤質(zhì)或差于當(dāng)前煤質(zhì)時的大量數(shù)據(jù)，積累了大量經(jīng)驗。
(1)采用低氧燃燒方式可以顯著降低氮氧化物排放量，當(dāng)氧量由4%降至2%時，配風(fēng)方式的調(diào)整，氮氧化物排放的質(zhì)量濃度可降低200mg/m3左右。
(2)氧量對氮氧化物排放存在一個最佳的氧量點，此次試驗中，氧量在3%時，對于均等配風(fēng)及束腰配風(fēng)來說，是最佳的低氮排放點，而對正塔、倒塔配風(fēng)方式來說，氧量越低，排放越低，但需要綜合考慮未燃炭對尾部受熱面的影響。綜合各種因素，運行中氧量不能低于2.5%。
(3)從降低氮氧化物排放出發(fā)，配風(fēng)方式以倒塔配風(fēng)為最佳，正塔配風(fēng)最差，其他配風(fēng)方式中等。相比正塔配風(fēng)，倒塔配風(fēng)方式能降低氮氧化物排放18. 78%。純粹的倒塔配風(fēng)方式容易導(dǎo)致氣溫偏低，整個機組的經(jīng)濟性降低，從調(diào)整的實際情況來看，配風(fēng)方式選取在倒塔和束腰配風(fēng)方式的中間方式為最好（即倒束配風(fēng)方式）。
(4)采用低氧燃燒方式對提高鍋爐效率及減少輔機廠用電率效果明顯，氧量為2.19%時的鍋爐效率達93.871%，比設(shè)計值提高0.991%，按年利用小時數(shù)為4666 h計算，每年可節(jié)約標煤5000t以上。
