大型循环流化床锅炉超低排放技术应用研究摘要：为响应国家号召,减少火电厂排放及污染,全国大部分燃煤机组已相继开展超低排放改造工作.某电厂480t/h循环流化床锅炉根据自身运行特点,采用了“炉内脱硫+SNCR+半干法”超低排放技术,脱硫效率及脱硝效率分别高于98.7%及82.4%,实现机组超低排放运行.通过燃烧调整及运行维护调试,机组投运的钙硫比及氨氮比分别达到设计值(4、1.6),锅炉实现高效稳定运行.经理论分析及试验佐证,若炉内喷钙脱硫系统高效运行,炉后半干法系统不需要投入消石灰,只需喷水增湿即可实现锅炉SO2的超低排放,每年可节约环保投运成本224万元/台.0前言超低排放，是指火电厂燃煤锅炉在发电运行、末端治理等过程中，采用多种污染物高效协同脱除集成系统技术，使其大气污染物排放浓度基本符合燃气机组排放限值，即烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度(基准含氧量6%)分别不超过5mg/m3、35mg/m3、50mg/m3。根据国务院下发的《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》通知，我国所有在运行的燃煤机组必须在2020年底前完成超低排放技术改造。在此之前，燃煤机组实行国家环保部《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2011)，即烟尘、二氧化硫、氮氧化物排放浓度(基准含氧量6%)分别不超过30mg/m3、200mg/m3、200mg/m3。大型循环流化床锅炉由于自身燃烧特点，一般采用炉内喷钙脱硫+SNCR的技术路线。其中，炉内脱硫喷钙受制于锅炉燃烧工况，脱硫效率只能达到80%～90%，必须配套响应的半干法技术才可达到超低排放标准;而SNCR技术受喷枪雾化扩散等条件影响，脱硝效率约为70%～85%，若流化床锅炉未进行低氮燃烧改造，也很难直接达到超低排放标准。本文将以阜新金山煤矸石热电有限公司2号锅炉为例，详细介绍其采用的超低排放路线及应用效果。1超低排放系统1.1锅炉简介阜新金山煤矸石热电有限公司建有4台无锡华光锅炉股份有限公司UG一480/13.7一M型超高压自然循环流化床锅炉，单锅筒横置式，单炉膛，自然循环，全悬吊结构，全钢架Ⅱ型布置。炉膛采用膜式水冷壁，锅炉和烟道中间是绝热式旋风分离器。旋风分离器与燃烧室之间，旋风分离器的料腿与返料装置之间分别装有耐高温的膨胀节，以补偿其胀差。循环流化床锅炉焚烧温度在700℃～900℃，主要设计参数见表1。锅炉超低排放环保设施配有1套石灰石炉内喷钙脱硫系统、1套SNCR尿素喷射脱硝系统、1套电除尘系统、1套炉后半干法脱硫系统。1.2低氮燃烧配风系统锅炉原二次风系统分上下两层，分管直径咖325mm×5mm，喷嘴为咖250mm×5mm。上层布置12个，前后墙各6个;下层布置12个，前后墙各6个。上层二次风喷口距离布风板表面约4850mm，水平夹角30;下层二次风喷口距离布风板表面约2250mm，水平夹角30。。考虑两层二次风布置较为接近，燃烧分层效果较差，因此距布风板表面约11700mm位置处增设一层12个二次风喷口，前后墙各6个。通过燃烧配风调整，控制锅炉额度负荷下NOx原始排放由285mg/m3降至≤255mg/m3。1.3SNCR尿素喷射脱硝系统锅炉原SNCR脱硝系统采用了18支墙式双流体短枪，液量为100～200L/h，脱硝系统氨氮比设计值为1.8。喷枪在锅炉炉膛气力输送区及水平烟道人口均有布置。尿素循环泵则采用2台锅炉1用1备的运行模式，即2台锅炉公用1套尿素输送循环系统。原尿素喷射装置在炉膛侧因喷射距离短，脱硝效率低;在水平烟道侧由于雾化效果差，无法对烟气中的NOx进行深度脱除。另外，由于我国可再生能源发电大规模并网，燃煤机组需实现灵活性运行，而原公用输送系统无法满足锅炉单元制运行的需求。基于以上因素，改造后的SNCR脱硝系统采用了1台炉尿素循环泵1用1备，即单台炉单元制输送系统。尿素喷枪更换为华能清洁能源研究院设计的大流量、高雾化、创新型喷枪，喷枪分2列间隔布置于分离器人口水平烟道两侧。1.4炉内喷钙脱硫系统原炉内脱硫系统石灰石粉库布置在远离炉膛位置，石灰石粉库至炉前日用仓的输送管线过长，距离约为300m，输送阻力高且管道容易堵塞。同时，炉内石灰石投入点在锅炉前墙的上二次风口，投入点较高，并且石灰石风机压力低，喷人炉内的石灰石穿透力弱，不能很好地与烟气混合，造成脱硫效率降低。在最大出力情况下，只能将入口SO...
