燃煤發(fā)電機組在鍋爐熄滅過程中，會產(chǎn)生氮氧化物等污染物，氮氧化物會引發(fā)酸雨和硝酸鹽堆積、光化學(xué)煙霧、毀壞臭氧層等危害。因而國度制定了嚴厲的排放規(guī)范，各企業(yè)需嚴控環(huán)保指標(biāo)超標(biāo)狀況。目前普遍規(guī)定小時均值不允許超標(biāo)，但是各企業(yè)在實踐排放中，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超標(biāo)。

一、背景簡介

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，價錢相對低廉，普遍應(yīng)用在國內(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)保部門有關(guān)規(guī)則，本地域氮氧化物（NOx）排放小時均值必需到達≤50mg/Nm3，且應(yīng)根絕瞬時超標(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，空氣中氮在高溫下氧化產(chǎn)生，其中的生成過程是一個不分支鏈鎖反響。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，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)過實驗發(fā)現(xiàn)的。在碳氫化合物燃料熄滅在燃料過濃時，在反響區(qū)左近會快速生成NOx。

由于燃料揮發(fā)物中碳氫化合物高溫合成生成的CH自在基能夠和空氣中N2反響生成HCN和N，再進一步與氧氣作用以極快的速度生成，其構(gòu)成時間只需求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℃時就會生成燃料型NOx，它在煤粉熄滅NOx產(chǎn)物中占60-80%。

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

由于煤的熄滅過程由揮發(fā)份熄滅和焦炭熄滅兩個階段組成，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要素，特別是到達某溫度后，NOx的生成量與溫度成指數(shù)關(guān)系。該溫度稱為“邊境溫度”，在煤粉熄滅安裝常規(guī)氧量運轉(zhuǎn)條件下，這個“邊境溫度”大約為1300℃。

（2）、 燃料含氮量

熄滅時，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排放總量卻會增加。

（3）、 過量空氣系數(shù)

普通而言，過量空氣系數(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）、 停留時間

化學(xué)反響需求一定的時間完成，到達一定時間后，氮氧化物生成量將不再進步。

二、氮氧化物瞬時超標(biāo)的緣由

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

2、 在脫硝入口NOx變化較大時，脫硝調(diào)門自動調(diào)理性差，開啟不及時，噴氨量達不到請求。

3 、運轉(zhuǎn)人員對脫硝入口NOx的變化趨向及出口NOx預(yù)判差，沒有預(yù)判到脫硝出、入口NOx的漲幅，手動調(diào)整噴氨調(diào)門偏置或解除自動，手動增加噴氨量缺乏。

4、 啟停磨煤機，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)，或開啟爐底干渣機風(fēng)門時，形成爐膛熄滅氧量增加，入口生成NOx量忽然增加。

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

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

三、避免吸收塔出口NOx濃度瞬時超標(biāo)措施

1、 在國度規(guī)范的超低排放指標(biāo)規(guī)范值50mg/ Nm3上進一步降低NOx排放指標(biāo)數(shù)值。機組方案形式下脫硫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 、退出機組ACE形式，確保機組跟蹤方案形式。機組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 、脫硝噴氨自動無異常狀況投入自動調(diào)理。自動調(diào)理質(zhì)量差或在機組負荷變化時調(diào)整滯后，運轉(zhuǎn)人員應(yīng)停止干預(yù)調(diào)整，同時將自動調(diào)理效果差狀況記載缺陷，通知熱工停止處置。

4 、增強對NOx的監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常升高及時查找緣由，剖析是表計毛病還是熄滅調(diào)整不當(dāng)所致，經(jīng)過積極的手腕降低入口NOx生成。機組負荷或磨煤機運轉(zhuǎn)方式變化時，運轉(zhuǎn)人員經(jīng)過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、運轉(zhuǎn)方式發(fā)作變化后的環(huán)保指標(biāo)瞬時超標(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)門開度，保證二次風(fēng)風(fēng)壓。在制粉系統(tǒng)隔層運轉(zhuǎn)時，隔層制粉系統(tǒng)的輔助風(fēng)、周界風(fēng)開度不宜太大，否則將熄滅區(qū)域?qū)⒎旨t兩個，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)開度對飛灰和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)開度來補充氧量，防止飛灰大幅度上升，堅持機組運轉(zhuǎn)經(jīng)濟性。

7 、入口NOx升高較快或突升時，為避免脫硫CEMS出口NOx超標(biāo)時間長，除及時開大噴氨調(diào)門增大噴氨量外，最主要的是控制入口NOx，并使入口NOx快速降落，可同時采用開大燃盡風(fēng)門，進步爐膛與二次風(fēng)差壓，減少二次風(fēng)量降低氧量，進步主汽壓力經(jīng)過機組諧和降低煤量風(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、進步熄滅效率采取的措施相矛盾，在運轉(zhuǎn)中不應(yīng)以惡化熄滅來到達降低NOX生成。運轉(zhuǎn)中應(yīng)綜合思索一切要素，以到達最佳效果。