燃煤發(fā)電機(jī)組在鍋爐熄滅過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生氮氧化物等污染物，氮氧化物會(huì)引發(fā)酸雨和硝酸鹽堆積、光化學(xué)煙霧、毀壞臭氧層等危害。因而國(guó)度制定了嚴(yán)厲的排放規(guī)范，各企業(yè)需嚴(yán)控環(huán)保指標(biāo)超標(biāo)狀況。目前普遍規(guī)定小時(shí)均值不允許超標(biāo)，但是各企業(yè)在實(shí)踐排放中，為防止環(huán)保指標(biāo)有超標(biāo)現(xiàn)象，均要求避免氮氧化物瞬時(shí)超標(biāo)。

一、背景簡(jiǎn)介

1、 鍋爐概略

某電廠鍋爐為哈爾濱鍋爐有限義務(wù)公司制造，型號(hào)為HG-1092/17.5-YM28，鍋爐型式為亞臨界參數(shù)、自然循環(huán)、一次中間再熱、四角切圓熄滅、固態(tài)排渣、燃煤型汽包爐。脫硝采用選擇性催化復(fù)原脫硝（SCR），該法脫硝效率高，價(jià)錢(qián)相對(duì)低廉，普遍應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外工程中，成為電站煙氣脫硝的主流技術(shù)。

2、 依據(jù)有關(guān)環(huán)保部門(mén)有關(guān)規(guī)則，本地域氮氧化物（NOx）排放小時(shí)均值必需到達(dá)≤50mg/Nm3，且應(yīng)根絕瞬時(shí)超標(biāo)現(xiàn)象。

3 、氮氧化物的產(chǎn)活力理

在煤粉爐產(chǎn)生的氮氧化物中，NO占有90%以上，NO2占5%-10%，產(chǎn)活力理普通分為如下三種。

（1）、 熱力型NOx

熄滅時(shí)，空氣中氮在高溫下氧化產(chǎn)生，其中的生成過(guò)程是一個(gè)不分支鏈鎖反響。隨著反響溫度T的升高，其反響速率按指數(shù)規(guī)律增加。當(dāng)T<1500℃時(shí)，NO的生成量很少，而當(dāng)T>1500℃，T每增加100℃，反響速率增大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經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。在碳?xì)浠衔锶剂舷缭谌剂线^(guò)濃時(shí)，在反響區(qū)左近會(huì)快速生成NOx。

由于燃料揮發(fā)物中碳?xì)浠衔锔邷睾铣缮傻腃H自在基能夠和空氣中N2反響生成HCN和N，再進(jìn)一步與氧氣作用以極快的速度生成，其構(gòu)成時(shí)間只需求60ms，所生成的量與爐膛壓力的0.5次方成正比，與溫度的關(guān)系不大。

上述兩種氮氧化物都不占NOx的主要局部，不是主要來(lái)源。

（3）、 燃料型NOx

由燃料中氮化合物在熄滅中氧化而成。由于燃料中氮的熱合成溫度低于煤粉熄滅溫度，在600-800℃時(shí)就會(huì)生成燃料型NOx，它在煤粉熄滅NOx產(chǎn)物中占60-80%。

在生成燃料型NOx過(guò)程中，首先是含有氮的有機(jī)化合物熱裂解產(chǎn)生N，CN，HCN和NHi等中間產(chǎn)物基團(tuán)，然后再氧化成NOx 。

由于煤的熄滅過(guò)程由揮發(fā)份熄滅和焦炭熄滅兩個(gè)階段組成，故燃料型NOx的構(gòu)成也由氣相氮的氧化（揮發(fā)份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）兩局部組成。

4、 影響NOx生成量的主要要素

（1）、 溫度的影響

溫度是影響最重要的一個(gè)要素，特別是到達(dá)某溫度后，NOx的生成量與溫度成指數(shù)關(guān)系。該溫度稱(chēng)為“邊境溫度”，在煤粉熄滅安裝常規(guī)氧量運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，這個(gè)“邊境溫度”大約為1300℃。

（2）、 燃料含氮量

熄滅時(shí)，燃料中的含氮成分與含氧物質(zhì)發(fā)作反響的生成物有兩種可能，構(gòu)成一氧化氮，與含氮的物質(zhì)反響（主要是NO自身） 構(gòu)成氮分子。

不同種燃料轉(zhuǎn)化率不一樣，而關(guān)于同一種燃料，燃料氮的轉(zhuǎn)換率隨著氮含量的增加而降低。雖然隨著氮含量的增加，燃料氮的轉(zhuǎn)換率降低，但NOx排放總量卻會(huì)增加。

（3）、 過(guò)量空氣系數(shù)

普通而言，過(guò)量空氣系數(shù)高將招致NOX生成量高，由于參與反響的O2充足。但太高將由于溫度降落產(chǎn)生相反的影響。

（4）、 停留時(shí)間

化學(xué)反響需求一定的時(shí)間完成，到達(dá)一定時(shí)間后，氮氧化物生成量將不再進(jìn)步。

二、氮氧化物瞬時(shí)超標(biāo)的緣由

1、在機(jī)組升、降負(fù)荷過(guò)程中，因機(jī)組諧和方式自動(dòng)增加風(fēng)量、煤量，鍋爐熄滅工況的變化，脫硝出、入口NOx快速上漲，增加噴氨量不能滿(mǎn)足控制氮氧化物在正常范圍內(nèi)，招致會(huì)瞬時(shí)超標(biāo)。

2、 在脫硝入口NOx變化較大時(shí)，脫硝調(diào)門(mén)自動(dòng)調(diào)理性差，開(kāi)啟不及時(shí)，噴氨量達(dá)不到請(qǐng)求。

3 、運(yùn)轉(zhuǎn)人員對(duì)脫硝入口NOx的變化趨向及出口NOx預(yù)判差，沒(méi)有預(yù)判到脫硝出、入口NOx的漲幅，手動(dòng)調(diào)整噴氨調(diào)門(mén)偏置或解除自動(dòng)，手動(dòng)增加噴氨量缺乏。

4、 啟停磨煤機(jī)，爐膛熄滅工況變化，形成脫硝出、入口NOx快速上漲。

5、 因爐膛漏風(fēng)，或開(kāi)啟爐底干渣機(jī)風(fēng)門(mén)時(shí)，形成爐膛熄滅氧量增加，入口生成NOx量忽然增加。

6、 鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)維持較高，入口NOx高，稍有變化就會(huì)形成出口NOx排放超標(biāo)。

7 、為降低噴氨量，脫硝自動(dòng)設(shè)定值偏高，沒(méi)有余地，入口NOx稍有變化就會(huì)形成出口NOx排放超標(biāo)。

三、避免吸收塔出口NOx濃度瞬時(shí)超標(biāo)措施

1、 在國(guó)度規(guī)范的超低排放指標(biāo)規(guī)范值50mg/ Nm3上進(jìn)一步降低NOx排放指標(biāo)數(shù)值。機(jī)組方案形式下脫硫CEMS出口NOx依照超低排放指標(biāo)規(guī)范值的65%-75%予以控制。

2 、退出機(jī)組ACE形式，確保機(jī)組跟蹤方案形式。機(jī)組ACE形式下CEMS出口NOx依照超低排放指標(biāo)規(guī)范值的50%-65%予以控制。

3 、脫硝噴氨自動(dòng)無(wú)異常狀況投入自動(dòng)調(diào)理。自動(dòng)調(diào)理質(zhì)量差或在機(jī)組負(fù)荷變化時(shí)調(diào)整滯后，運(yùn)轉(zhuǎn)人員應(yīng)停止干預(yù)調(diào)整，同時(shí)將自動(dòng)調(diào)理效果差狀況記載缺陷，通知熱工停止處置。

4 、增強(qiáng)對(duì)NOx的監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常升高及時(shí)查找緣由，剖析是表計(jì)毛病還是熄滅調(diào)整不當(dāng)所致，經(jīng)過(guò)積極的手腕降低入口NOx生成。機(jī)組負(fù)荷或磨煤機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方式變化時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)人員經(jīng)過(guò)工況變化后脫硝入口NOx變化趨向提早預(yù)判并提早停止控制，避免工況、運(yùn)轉(zhuǎn)方式發(fā)作變化后的環(huán)保指標(biāo)瞬時(shí)超標(biāo)。

5 、在熄滅穩(wěn)定狀況下，恰當(dāng)關(guān)小熄滅區(qū)輔助風(fēng)、周界風(fēng)風(fēng)門(mén)開(kāi)度，保證二次風(fēng)風(fēng)壓。在制粉系統(tǒng)隔層運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，隔層制粉系統(tǒng)的輔助風(fēng)、周界風(fēng)開(kāi)度不宜太大，否則將熄滅區(qū)域?qū)⒎旨t兩個(gè)，并且熄滅區(qū)將構(gòu)成富氧區(qū)，NOX產(chǎn)生量增加，并使熄滅穩(wěn)定降低。

6、 燃盡風(fēng)開(kāi)度對(duì)飛灰和NOX排放濃度均有較大影響，恰當(dāng)降低一、二次風(fēng)量，以降低熄滅富氧區(qū)，增大燃盡風(fēng)開(kāi)度來(lái)補(bǔ)充氧量，防止飛灰大幅度上升，堅(jiān)持機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)性。

7 、入口NOx升高較快或突升時(shí)，為避免脫硫CEMS出口NOx超標(biāo)時(shí)間長(zhǎng)，除及時(shí)開(kāi)大噴氨調(diào)門(mén)增大噴氨量外，最主要的是控制入口NOx，并使入口NOx快速降落，可同時(shí)采用開(kāi)大燃盡風(fēng)門(mén)，進(jìn)步爐膛與二次風(fēng)差壓，減少二次風(fēng)量降低氧量，進(jìn)步主汽壓力經(jīng)過(guò)機(jī)組諧和降低煤量風(fēng)量等辦法有效的降低NOx的生成量。

8、 降低NOX生成采取的措施，與穩(wěn)定熄滅、進(jìn)步熄滅效率采取的措施相矛盾，在運(yùn)轉(zhuǎn)中不應(yīng)以惡化熄滅來(lái)到達(dá)降低NOX生成。運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)綜合思索一切要素，以到達(dá)最佳效果。