北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:1、低NOx燃燒技術(shù)
我國(guó)低NOx燃燒技術(shù)開(kāi)始于20世紀(jì)80年代，主要有低氮燃燒器技術(shù)、空氣分級(jí)燃燒技術(shù)、燃料分級(jí)燃燒技術(shù)。低氮燃燒技術(shù)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，但不能滿足較高的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)。
(1)低氮燃燒器技術(shù)(Low-NOxBurners，LNBs)
采用低氮燃燒器技術(shù)，只需用低NOx燃燒器替換原來(lái)的燃燒器，燃燒系統(tǒng)和爐膛結(jié)構(gòu)無(wú)需更改，是在原有爐子上最容易實(shí)現(xiàn)、最經(jīng)濟(jì)的降低NOx排放的技術(shù)。但單靠這種技術(shù)無(wú)法滿足更嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，所以，LNBs技術(shù)常與其他NOx控制技術(shù)聯(lián)合使用。目前國(guó)內(nèi)新建的300MW及以上火電機(jī)組已普遍采用LNBs技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有100～300MW機(jī)組也開(kāi)始進(jìn)行LNBs技術(shù)改造。北京市政府在2000年第五階段控制大氣污染的措施中，要求全市火電廠的煤粉鍋爐配備低氮燃燒器，目前已全部安裝，測(cè)試結(jié)果表明，最高可降低30%～40%的氮氧化物排放。
(2)空氣分級(jí)燃燒技術(shù)
空氣分級(jí)燃燒技術(shù)是將燃燒所需的空氣分級(jí)送入爐內(nèi)，使燃料在爐內(nèi)分級(jí)分段燃燒。該技術(shù)通過(guò)降低鍋爐主燃燒區(qū)的氧濃度，使其α<1火焰中心的燃燒速度和溫度降低，從而減少主燃燒區(qū)NOx的生成量。強(qiáng)耦合式燃盡風(fēng)系統(tǒng)(CCOFA)和分離式燃盡風(fēng)系統(tǒng)(SOFA)是空氣垂直分級(jí)的燃燒技術(shù)，它們分別通過(guò)與現(xiàn)有燃燒系統(tǒng)端部出風(fēng)口相毗鄰和隔一段距離設(shè)置燃盡風(fēng)口，把燃燒需要的一部分空氣送入爐膛，實(shí)現(xiàn)二次燃燒。該技術(shù)可減排NOx20%～50%，但需要對(duì)現(xiàn)有供風(fēng)系統(tǒng)和爐膛進(jìn)行部分改造。目前，我國(guó)已立項(xiàng)攻關(guān)CCOFA和SOFA技術(shù)。
(3)再燃技術(shù)
再燃技術(shù)是將鍋爐爐膛分成三個(gè)區(qū)域：主燃區(qū)、再燃區(qū)和燃盡區(qū)。主燃區(qū)供入全部燃料的70%～90%，采用常規(guī)的低過(guò)剩空氣系數(shù)(α≤1.2)燃燒生成NOx;與主燃區(qū)相鄰的再燃區(qū)，只供給10%～30%的燃料，而不供入空氣，從而形成很強(qiáng)的還原性氣氛(α為0.8～0.9)，使在主燃區(qū)中生成的NOx在再燃區(qū)被還原成N2分子;燃盡區(qū)只供入燃盡風(fēng)，在正常的過(guò)剩空氣(α=1.1)的條件下，使未燃燒的CO和飛灰中的炭燃燒完全。為了減少未完全燃燒的損失，通常采用天然氣或平均粒徑小于43微米的超細(xì)煤粉(MicronizedCoal)作為再燃燃料。采用超細(xì)煤粉作為再燃燃料的技術(shù)稱(chēng)為再燃技術(shù)(MCR)。我國(guó)氣體和液體燃料較為缺乏，一般選擇超細(xì)煤粉作為再燃燃料，NOx脫除率一般為40%，最高達(dá)50%。采用此技術(shù)，需要對(duì)原燃燒和制粉系統(tǒng)及爐子作較大改造。
我國(guó)哈爾濱工業(yè)大學(xué)燃燒工程研究所承擔(dān)國(guó)家863能源技術(shù)領(lǐng)域重點(diǎn)項(xiàng)目“超細(xì)化煤粉再燃低NOx燃燒技術(shù)研究”，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的MCR技術(shù)，該技術(shù)可降低NOx排放至300mg/m3(煙煤鍋爐)或350mg/m3(褐煤鍋爐)以下，達(dá)到我國(guó)目前的大氣
污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)已成功應(yīng)用于內(nèi)蒙古元寶山發(fā)電廠600MW機(jī)組示范工程。
2、循環(huán)流化床燃燒技術(shù)(CirculatingFluidizedBedCombustion，CFBC)
CFBC技術(shù)采用沸騰狀燃燒方式，具有燃燒效率高、燃料適應(yīng)性好、SO2和NOx污染物排放量低等特點(diǎn)。我國(guó)自上世紀(jì)80～90年代開(kāi)始循環(huán)流化床技術(shù)研究，通過(guò)自主研發(fā)和技術(shù)引進(jìn)，目前已全面掌握了該清潔燃煤技術(shù)。
目前我國(guó)循環(huán)流化床鍋爐容量覆蓋35～1000t/h的鍋爐。首臺(tái)國(guó)產(chǎn)135MW循環(huán)流化床于2004年投運(yùn)，至今已有十余臺(tái)在運(yùn)行，國(guó)產(chǎn)化循環(huán)流化床在150MW容量以下已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。首臺(tái)國(guó)產(chǎn)200MW循環(huán)流化床也于2006年投運(yùn)。首臺(tái)國(guó)產(chǎn)300MW循環(huán)流化床機(jī)組于2006年6月初通過(guò)168小時(shí)試運(yùn)行。首臺(tái)國(guó)產(chǎn)330MW循環(huán)流化床工程已于2006年5月啟動(dòng)，擬于2008年初投運(yùn)。科技部863項(xiàng)目支持研發(fā)的國(guó)產(chǎn)世界單機(jī)容量最大的600MW超臨界循環(huán)流化床示范電站，已經(jīng)完成方案設(shè)計(jì)，將在“十一五”期間實(shí)現(xiàn)示范工程。
目前我國(guó)循環(huán)流化床總安裝容量達(dá)5000萬(wàn)kW，居世界第一，相當(dāng)于我國(guó)2004年全國(guó)總裝機(jī)容量的12%。加上近年即將投運(yùn)的循環(huán)床，總裝機(jī)容量將達(dá)到55GW，占2004年我國(guó)燃煤機(jī)組總裝機(jī)容量的17%，已為我國(guó)燃煤電站降低了12%的NOx排放。
3、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)潔凈煤(IntegratedGasificationCombinedCycle，IGCC)
發(fā)電技術(shù)IGCC發(fā)電技術(shù)是將煤氣化與聯(lián)合循環(huán)發(fā)電相結(jié)合的一種潔凈煤發(fā)電技術(shù)。IGCC發(fā)電技術(shù)將煤炭氣化，產(chǎn)生出低熱值的合成氣，經(jīng)凈化后進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)做功。
該技術(shù)將固體燃料轉(zhuǎn)化成清潔的氣體燃料，既具有聯(lián)合循環(huán)的優(yōu)點(diǎn)—高效率，又解決了燃煤所帶來(lái)的環(huán)境問(wèn)題，具有燃料適應(yīng)性廣、熱效率高、對(duì)環(huán)境污染小、廢物利用的條件好、多聯(lián)產(chǎn)和節(jié)水等優(yōu)點(diǎn)，因此成為世界上極有發(fā)展前途的一種潔凈煤發(fā)電技術(shù)。1992年我國(guó)開(kāi)始IGCC示范項(xiàng)目的可行性研究，1999年國(guó)家計(jì)委批準(zhǔn)在山東煙臺(tái)電廠建設(shè)300MWIGCC示范電站，項(xiàng)目于2003年12月啟動(dòng)，是“十一五”期間煙臺(tái)市重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目。我國(guó)正在規(guī)劃建設(shè)的項(xiàng)目還有上海2×400MWIGCC電站、廣東汕頭電廠IGCC技改項(xiàng)目、河北超化3×120MWIGCC電站、遼寧阜新IGCC熱、電、煤氣三聯(lián)供項(xiàng)目等。
原標(biāo)題:火電廠脫硝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀（原創(chuàng)）
