循環(huán)流化床污染物排放濃度影響因素及綜合控制措施摘要：本文圍繞循環(huán)流化床污染物排放的相關問題進行了探討，概述了循環(huán)流化床鍋爐的內容，分析了循環(huán)流化床污染物排放濃度的影響因素，提出了循環(huán)流化床污染物的綜合控制措施，旨在不斷控制和降低脫硫過程中污染物的排放濃度，提升發(fā)電機組排放水平。關鍵詞：循環(huán)流化床、污染物排放、排放濃度影響因素1引言循環(huán)流化床（CFB）燃燒具有很多優(yōu)點，比如燃料適應性強、污染控制成本低、深度調峰能力好等等，因此是煤電企業(yè)清潔生產的最佳選擇，因其良好的運行性能，在行業(yè)中的應用也越來越普遍。近年來，隨著國家對環(huán)境保護問題的重視力度加大，鍋爐節(jié)能減排的標準和要求也在不斷提高。對煤電企業(yè)來說，加強對污染物排放濃度的控制是十分必要且十分緊要的。本文結合自身從業(yè)經驗，談一下循環(huán)流化床污染物排放濃度的控制問題，希望給業(yè)內人士一些思路和啟發(fā)。2循環(huán)流化床鍋爐概述華電沈陽蘇家屯金山熱電2X200MW機組所采用的鍋爐為無錫華光鍋爐廠設計制造，型號為UG—745/13.7—M。形式為：超高壓、一次中間再熱循環(huán)流化床爐。鍋爐為自然循環(huán)單鍋筒循環(huán)流化床鍋爐，超高壓、一次中間再熱，平衡通風，緊身封閉，固態(tài)排渣，全鋼構架，受熱面采用全懸吊方式。循環(huán)物料的分離采用高溫絕熱旋風分離器。鍋爐燃燒部分主要由爐膛、高溫絕熱分離器、自平衡“U”形回料閥和尾部對流煙道組成。燃燒室蒸發(fā)受熱面采用膜式水冷壁，燃燒室內布置屏式I級過熱器和屏式H級過熱器。采用水冷布風板，內嵌逆流柱型風帽。循環(huán)流化床鍋爐的核心部分是物料熱循環(huán)回路，煤與石灰石在燃燒室內完成燃燒及脫硫反應。經過分離器凈化過的煙氣進入尾部煙道，尾部對流煙道中布置熱、冷段再熱器、I級過熱器、省煤器、空氣預熱器。其中，I級過熱器、冷、熱段再熱器布置在由包墻過熱器組成的膜式壁煙道中，省煤器、空氣預熱器煙道采用護板結構。燃燒室與尾部煙道均采用水平繞帶式剛性梁來防止內外壓差作用造成的變形。另外，鍋爐設有膨脹中心，各部分煙氣、物料的連接煙道之間設置性能優(yōu)異的非金屬膨脹節(jié)，解決由熱位移引起的密封問題，各受熱面穿墻部位均采用國外成熟的密封設計,確保鍋爐的密封性。3循環(huán)流化床污染物排放濃度的影響因素分析煤電廠SO2排放濃度的調整一般是通過加入石灰石來控制鈣硫的摩爾比來實現(xiàn)。此外，循環(huán)流化床的溫度、運行氧量以及上部差壓對脫硫效果也有著不同程度的影響。而石灰石在爐內的有效停留時間以及石灰石的活性因素也會影響到最終的脫硫效率。CFB鍋爐NOX排放濃度主要受到鍋爐燃燒溫度、燃燒的均勻性和充分性、爐內還原氣氛以及煤質等因素的影響。（一）床溫對污染物排放濃度的影響不同的循環(huán)流化床溫度下，脫硫劑對爐內SO2有著不同的脫除效率。隨著溫度的降低，脫硫劑之間的空隙減少，導致脫硫反應只能發(fā)生在脫硫劑的外表面，由于內部的脫硫反應受到限制，因此脫硫的效率大大降低。隨著溫度的上升，脫硫的效率也會隨之上升，但床溫一旦超過脫硫產物熱分解的溫度，也會使脫硫效果大打折扣。通常循環(huán)流化床的脫硫溫度范圍以860°C?880°C之間為宜。當鍋爐床溫升高到930C以上，CFB鍋爐NOx的排放濃度將急劇上升，這正是導致很多電廠N0x排放濃度較高的一個重要原因。為了有效地控制N0x的排放濃度，可以通過SNCR來調節(jié)，或者通過降低運行的氧量來控制和提高爐內的還原性環(huán)境，但同時也會出現(xiàn)一些問題，比如燃燒效率下降或者出現(xiàn)"炸灰〃的現(xiàn)象。（二）床壓及差壓對污染物排放濃度的影響在風量不變的情況下，爐內物料的濃度會隨著床壓的升高而增加，進而使爐膛內脫硫劑顆粒和煤顆粒互相碰撞的幾率和頻率增加，脫硫劑在爐內的有效停留時間相對增加，石灰石的利用率和脫硫效率也隨之上升。因此一般情況下，隨著床壓的升高，SO2的排放濃度會隨之降低。但是床壓過高會給鍋爐風機帶來運行壓力，同時使機組的能耗上漲。目前，很多煤電企業(yè)已投運的低床壓機組在NOx、和SO2原始排放濃度方面也能達到較好的水平，這主要源于鍋爐上部差壓對污染物排放濃度的降低起了不容忽視的作用。4循環(huán)流化床污染物的綜合控制措施（一） 縮小床溫偏差，提高燃燒的均勻度一些CFB鍋爐的運行床溫并不高，然而污染物的排放濃度卻較高，對鍋爐內的溫度進行測定之后，通常會發(fā)現(xiàn)循環(huán)流化床的溫度分布不均勻，同一密相區(qū)的床溫測點之間出現(xiàn)嚴重的偏差，有些溫差超過100°C以上。在日常運行中，對床溫的監(jiān)測通常得到的數(shù)值是密相區(qū)同一高度的床溫的平均值，然而這些床溫平均值并不能保證床溫的均勻度，即使是在最佳脫硫范圍內，實際局部的床溫可能已經超過了1000C，這就造成污染物排放濃度的明顯上升。另一方面，爐膛內部溫度的不均勻也會影響到鍋爐的燃燒效率，不僅使燃燒效率降低，同時還時機組的能耗上漲。對此，可以根據(jù)鍋爐內的溫度分布來調節(jié)給煤線，同時控制給煤刮板落煤插板閥的開度，利用針對性的有差異化的給煤技術來保障給煤均勻度，進而縮小鍋爐內部溫差。此外，對于鍋爐的通風和布風情況可以采用優(yōu)化等壓風室結構、改善進風方式和運行風量、風帽形式布置。一般來說，爐膛過量空氣系數(shù)以控制在1.2左右或者更低點為宜，盡量采用立體式的分級送風形式和分配量較大的二次風量等措施來來實現(xiàn)鍋爐布風均勻，將床溫的有效范圍盡量控制在低氮燃燒反應和脫硫高效反應相重合的區(qū)域。對于一些整體床溫過高的鍋爐，可以通過增加爐內受熱面來進行改造。（二） 旋風分離器的調整和外置床灰控制閥的控制CFB鍋爐的中心筒工藝不當或者固定結構不合理，使用過程中經常會出現(xiàn)簡體變形繼而造成煙氣短路的現(xiàn)象，使煙氣分離效率大大降低。另外，當分離器結構不合理時，不僅會使入口的煙速偏低，降低分離效率，同時還會造成床溫的升高。若發(fā)現(xiàn)此類現(xiàn)象，應及時對分離器的結構進行改造和升級，提高分離器的分離效率。對于帶外置床的CFB鍋爐，要對其床灰控制閥的開度進行調整和優(yōu)化，通過控制進入外置床的循環(huán)灰量來保障鍋爐運行的床溫維持在最佳脫硫的溫度區(qū)間范圍內。在調整外置床灰控制閥開度的同時，要注意兼顧到外置床內氣溫的控制以及減溫水量的控制，實現(xiàn)有效的協(xié)同，保證機組的蒸汽參數(shù)滿足標準要求。（三） 改善床料和燃煤顆粒度一方面，要盡量降低循環(huán)灰的平均粒徑，來提高石灰石的利用率。通過有效提升分離器的效率來改變床層粒徑的分布情況，使爐內物料顆粒的均勻度和細顆粒的占比增加。當循環(huán)灰中位粒經控制在100叩左右時，N0X的原始始排放量可以實現(xiàn)50mg/Nm3以下，當鍋爐內脫硫鈣硫比在1.5?2范圍內時，SO2的原始排放量能夠控制在50mg/Nm3?200mg/Nm3范圍內。另一方面，要盡量使燃煤顆粒的粒徑分布均勻。燃煤顆粒的粒徑分布情況直接關系到CFB鍋爐內燃燒的穩(wěn)定度和充分度，因此，生產人員要嚴格控制燃煤顆粒的粒徑，限制在合格的范圍內，形成良好的物料循環(huán)情況，提高反應的效率。目前對于燃煤顆粒的控制可以通過流化床破碎篩分系統(tǒng)兩極破碎和三級篩分來實現(xiàn)。通過對破碎篩分系統(tǒng)的調整和改造來使入路燃料的粒徑控制在在6mm以下，循環(huán)灰的中位粒徑保持在100^m左右。5結語越來越嚴格的環(huán)保排放指標要求對煤電企業(yè)提出了新的挑戰(zhàn)和要求，急需企業(yè)采取優(yōu)化措施來提升生產效率，控制污染物的排放濃度。對于循環(huán)流化床機組來說，床溫、床壓、含氧量、床料以及燃煤顆粒度都會對最終的排放濃度造成影響，因此，技術部門及人員需要從這些環(huán)節(jié)入手，不斷深入研究和探索，以更好地實現(xiàn)環(huán)保排放的目標和要求。參考文獻循環(huán)流化床燃燒發(fā)展現(xiàn)狀及前景分析，岳光溪，呂俊復，徐鵬，等，《中國