循环流化床氮氧化物如何控制

循环流化床的燃烧调整对NOx排放的影响

摘要：大气污染日益引起社会的重视，锅炉作为大气污染物排放的重要来源，对

排放的影响至关重要，随着国家大气排放新标准的下发，对锅炉的排放进一步的严格要求，本文就对循环流化床锅炉在氮氧化物生成及控制的机理进行讨论，作为以后工作中操作的理论基础。

循环流化床燃料煤燃烧过程中产生的氮氧化物NOx主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),此外还有氧化二氮(N2O)。在生成的氮氧化物中,NO占90%以上,NO2占5%~10%,而 N2O只占1%左右。其中N),可分为三种:

(1)热力型(又称温度型)NOx,它是由空气中的氮气在高温下氧化而生成的。 (2)燃料型NOx它是由燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而接着氧化反应生成

(3)快速型NOx,它是燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团反应生成的。 N2O和燃料型NO2一样,也是从燃料的氮化合物转化生成的,它的生成过程和燃料型NO的生成和破坏密切相关。

由于循环流化床的运行温度范围850Co-----950Co而温度低于1350C0几乎没有热力型的NOx产生；快速型NOx受温度的影响不大。一般情况下,对不含氮的碳氢燃料在较低温度燃烧时,才重点考虑快速型NO,在流化

循环流化床锅炉氮氧化物生成与控制分析

殷立宝 ，张月 ，李加护

（华北电力大学动力系，河北 保定071003）

摘要: 本文从循环流化床锅炉中燃料燃烧过程的基本特性出发，阐述了氮氧化物的生成机理，据此分析了影响NOx和N2O排放浓度的因素，并探讨了控制NOx和N2O排

放量的措施。

关键词：循环流化床；锅炉，氮氧化物，排放，控制

中途分类号：TK229.66

前言

能源与环境是当今社会发展的两大问题，如何文明用能、合理用能已经成为人们越来越关注的话题。在能源的利用中，矿物燃料的燃烧要排放出大量污染物。例如，我国每年排入大气中的87%的SO2、68%的NOx和60%的粉尘均来自于煤的直接燃烧，因此，文明用能、合理用能，发展高效、低污染的清洁煤燃烧技术，降低NOx

和SO2的排放量是当前亟待解决的问题。 循环流化床锅炉是最近二十年里发展起来的一种新型燃烧技术，它的主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环、反复地进行低温燃烧和脱硫反应，炉内湍流运动强烈。它不但能达到90%的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率，而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。本文对循环流化床锅炉中的NOx

生成机制进行深入研究，分析影响NOx浓度的因素，探讨控制NO

燃烧特性对循环流化床燃烧效率的影响

摘要：循环流化床锅炉技术是近年来迅速发展的一项高效低污染清洁燃烧技术，

由于具有燃烧适应性广、负荷调节范围宽、脱硫效果好、运行成本低等优点,目前已得到广泛运用。其燃烧的基本机理是物料在流化状态下进行燃烧，粒径大的粒子在燃烧室下部燃烧，粒径小的粒子在燃烧室上部燃烧，被吹出燃烧室的未被燃尽的飞灰粒子在各种分离器的收集下返回炉内循环燃烧。燃煤的结构特性，挥发份含量，发热量，灰熔点等对流化床燃烧均会带来影响。对此本文将着重介绍。

关键词：循环流化床；燃烧效率；煤种；挥发份含量；粒径；灰熔点

(一)燃煤特性的影响

燃煤按照煤化程度可分为无烟煤、烟煤、褐煤等。无烟煤煤化程度最高，抗粉碎性能 高，燃烧时不易着火，化学反应性弱；褐煤煤化程度最低，是最低品位的煤，含水分大，比 较松散，易于粉碎；烟煤的煤化程度及抗粉碎性能介于无烟煤和褐煤之间。燃煤还可以区分 为原煤与商品煤，原煤未经过洗选，一般粒度较大，含煤矸石、铁件、木块等杂质较多；而 供电厂燃烧的动力商品煤有洗混煤、洗中煤、煤泥、粉煤等，一般为洗选后的产物，其粒度 较小、 杂质少而含水分大。 另外燃煤中矿物含量对燃煤的物理特性也有较大的影响， 如高岭石、 水云石和蒙脱石等

循环流化床锅炉复习题

1、循环流化床锅炉的基本特点是什么？

答：⑴ 低温的动力控制燃烧。其燃烧速度主要取决于化学反应速度，决定于温度水平。物理因素不再是控制燃烧的主导因素。

⑵ 高速度、高浓度、高通量的固体物料流态循环过程。循环流化床锅炉的所有燃烧都在这两种形式的循环运行中逐步完成的。

⑶ 高强度的热量、质量和动量的传递过程。循环流化床锅炉的热量主要靠高速度、高浓度、高通量的固体物料来回循环实现的，炉内的热量、质量和动量的传递和交换非常迅速，从而使整个炉膛内温度分布很均匀。

2、什么叫做动力燃烧？

答：当温度较低时，化学反应速度较慢，物理混合速度较快，燃烧速度取决于化学条件，即温度的高低，这种燃烧称为动力燃烧，或燃烧处于动力区。循环流化床锅炉的动力燃烧主要发生在以下情况下：

⑴ 启动过程中，由于此时床层温度较低，化学反应速度也较慢。 ⑵ 细颗粒的燃烧，此时扩散的阻力较小。 3、什么叫做扩散燃烧？

答：在扩散燃烧过程中，传质速度远低于化学反应速度。由于化学反应速度很快，传质速度较慢的氧量在刚到达焦碳外表面就被化学反应消耗。这种工况常见于大颗粒焦炭的燃烧。

4、什么叫做过渡燃烧？

答：在过渡燃烧中，化学反应速度与内部扩散速度相当，氧气在焦炭中的渗

循环流化床锅炉FSSS逻辑定稿版(2009/10/21)－－－－1

一 MFT 动作条件 1、 手动跳闸

2、 床温大于990（2个硬点与炉膛上部14个床温测点 分4组4取2） 3、 总风量低低<> 4、 全燃料丧失（任意给煤机运行过或任意风道燃烧器运行过或任意床上油枪运行过。与所有给煤机停止，所有风道燃烧器停止，所有床上油枪停止） 5、 风道燃烧器未投运与床温小于600与给煤机运行（温度2个硬点与炉膛上部14个床温测点 分4组4取2）

6、 风道燃烧器两次点火失败（所有给煤机停止与无风道燃烧器运行与同侧风道燃烧器连续2次点火失败）（如果吹扫过则复位计数器） 7、 ＢＴ动作

8、 一次风量低于临界流化风量（2个硬点与左右侧一次风量的合减去定值（临界流化风量）3取2定值多少）

9、 炉膛压力高高，延时3秒（开关量）（3取2） 10、 炉膛压力低低，延时3秒（开关量）（3取2） 11、 汽包水位高三值+250mm（3取2）延时2秒 跳闸设备：

1、 切除给煤机。

2、 切除石灰石给料系统。（4个入炉快关罚，给料机，进气阀，吹堵阀） 3、 关闭风道油枪进油阀和回油阀。 4、 关闭

文章针对循环流化床锅炉这一新兴的燃烧技术,通过笔者的切身体会,从循环流化床锅炉的结构、传热特性及风量调整等方面,结合自身的工作经验对循环流化床锅炉的运行进行了系统的阐述

第2 9卷第 2 O期Vo . 9 I2 No. 0 2

企业技术开发TECHNOLOCI CAL DEVELOPMENT ENTERPRI E OF S

21 00年 1 O月Oe. 0 0 t 1 2

循环流化床锅炉燃烧控制与调整崔军民(中煤能源大屯公司发电厂，苏徐州 2 1 1 )江 26 1摘要：章针对循环流化床锅炉这一新兴的燃烧技术，过笔者的切身体会，循环流化床锅炉的结文通从

构、热特性及风量调整等方面，合自身的工作经验对循环流化床锅炉的运行进行了系统的阐述。传结 关键词：环流化床；固分离器；烧控制循气燃中图分类号： K 2 T 29文献标识码： A文章编号： 0 6 8 3 (0 0 2— 19 0 10— 9 7 2 1 ) 0 0 2— 2

室、给煤系统、灰石系统等几个部分组成；固分离循石气环系统包括物料分离装置和返料装置两部分；对流烟道①低温及分级配风燃烧，不需任何脱氮措施，不仅节包括过热器、热器、再省煤器等几个部分组成。 约了初投资费用，而且锅炉效率一般也与

350MW超临界循环流化床

朔州电厂2*300MW超临界循环流化床锅炉

控制说明

上海锅炉厂有限公司

350MW超临界循环流化床

超临界循环流化床锅炉控制说明

锅炉控制部分是主要包括燃烧器管理系统和锅炉调节控制系统。燃烧器管理系统是为了防止运行人员操作事故及设备故障引起锅炉炉膛爆炸，确保锅炉的安全和正常运行。锅炉调节控制系统是为了使锅炉能正常经济运行，使锅炉能根据机组负荷要求，向汽轮机提供足够的、在规定压力和温度范围内的蒸汽。

1燃烧器管理系统（Burner Management System）

1.1 系统功能概述

BMS主要包括如下功能：

（1）锅炉炉膛吹扫

（2）主燃料跳闸MFT

（3）锅炉跳闸BT

（4）床温监视、保护

（5）炉膛正负压保护

（6）油燃烧器油系统泄漏试验

（7）油燃烧器点火和熄火顺序控制

（8）给煤机投切顺序控制

（9）油枪灭火保护

（10）油跳闸阀、循环阀的控制

（11）快速减负荷（RB）

（12）联锁和报警

1.2 主要功能及说明

1.2.1 MFT

（1）当发出下列条件之一时,FSSS则立即切断锅炉主燃料,并显示首出跳闸原因。

◆贮水箱水位高越限18.3，并经延时5秒未恢复(三取二)

◆省煤器进口给水流量小于设定值343t/h(三取二)

◆全炉膛燃料丧失(煤和油均没

文章针对循环流化床锅炉这一新兴的燃烧技术,通过笔者的切身体会,从循环流化床锅炉的结构、传热特性及风量调整等方面,结合自身的工作经验对循环流化床锅炉的运行进行了系统的阐述

第2 9卷第 2 O期Vo . 9 I2 No. 0 2

企业技术开发TECHNOLOCI CAL DEVELOPMENT ENTERPRI E OF S

21 00年 1 O月Oe. 0 0 t 1 2

循环流化床锅炉燃烧控制与调整崔军民(中煤能源大屯公司发电厂，苏徐州 2 1 1 )江 26 1摘要：章针对循环流化床锅炉这一新兴的燃烧技术，过笔者的切身体会，循环流化床锅炉的结文通从

构、热特性及风量调整等方面，合自身的工作经验对循环流化床锅炉的运行进行了系统的阐述。传结 关键词：环流化床；固分离器；烧控制循气燃中图分类号： K 2 T 29文献标识码： A文章编号： 0 6 8 3 (0 0 2— 19 0 10— 9 7 2 1 ) 0 0 2— 2

室、给煤系统、灰石系统等几个部分组成；固分离循石气环系统包括物料分离装置和返料装置两部分；对流烟道①低温及分级配风燃烧，不需任何脱氮措施，不仅节包括过热器、热器、再省煤器等几个部分组成。 约了初投资费用，而且锅炉效率一般也与

循环流化床秸秆生物质燃烧发电锅炉项目

中国科学院工程热物理研究所

一、项目的背景意义

随着社会对能源需求的日益增长，作为主要能源来源的化石燃料却迅速地减少。因此，寻找一种可再生的替代能源，成为社会普遍关注的焦点。生物质能是一种理想的可再生能源，它来源广泛，每年都有大量的工业，农业及森林废弃物产出。在目前世界的能源消耗中，生物质能消耗占世界总能耗的14%，仅次于石油、煤炭和天然气，位居第四位。而在发展中国家，生物质能占较大的比重，达到50%以上。据统计全球生物质能占可再生能源资源35%,在可再生资源中位居首位。1996年的我国生物质产量(主要是农作物秸杆)7.05亿吨,而当年利用量不足30%，这说明我国生物质能的利用潜力还很大。利用生物质能发电是生物质利用的一种重要方式之一。瑞典和丹麦的大城市都是利用生物质，通过热电联产的方式进行区域集中供热的。生物质与化石燃料相比，具有以下优点：1、可再生性；2、低污染性：SOx、NOx排放浓度低；3、生物质作为燃料时，在生长周期内，对大气的二氧化碳净排放量近似于零，可有效地减轻温室效应。我国对燃烧生物质发电的上网电价给予了充分的优惠，目前，燃烧生物质发电的上网电价为当地燃煤发电上网电价的基础之上增加0.25元/K

循环流化床锅炉技术问答

1、什么叫流态化？流化床？

答：固体颗粒在流体作用下表现出类似流体状态的现象称为流态化。流化床是完成流态化的设备。

2、CFBB的工作过程？

答：燃煤首先被加工成一定粒度范围的宽筛分煤，然后由给煤机经给煤口送入循环流化床密相区进行燃烧，其中许多细颗粒物料将进入稀相区继续燃烧并有部分随烟气飞出炉膛。飞出炉膛的大部分细颗粒由固体物料分离器分离后经返料器送入炉膛，再继续燃烧。燃烧过程中产生的大量高温烟气经过热器、省煤器、空气预热器等受热面，进入除尘器进行除尘，最后由引风机排至烟囱进入大气。

3、CFBB有哪两个部分组成？

答：第一部分由炉膛（流化燃烧室）、气固分离设备（分离器）、固体物料再循环设备（返料装置返料器）和外置换热器（有些CFBB没有此设备）等组成，形成一个固体物料循环回路。第二部分为尾部受热面，布置有过热器、再热器、省煤器和空气预热器等。

4、气固分离器的主要作用及特点？

答：是将大量高温固体物料从气流中分离出来，送回燃烧室，保证燃料和脱硫剂多次循环反复燃烧和反应。

特点：（1）能够在高温情况下工作；（2）能够满足较高浓度载粒气流的分离；（3）具有低阻特性；（4）具有较高的分离效率；（5）与锅炉整体适应，结构紧凑。

5、返料装置的作