循环流化床锅炉低氮燃烧改造及效果分析

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循环流化床锅炉低氮燃烧改造及效果分析

作者：孔环

来源：《中国化工贸易·中旬刊》2017年第10期

摘 要：兖矿国宏化工有限责任公司是兖矿集团化工公司下属的大型化工企业，主要产品是甲醇，设计生产能力为年产62万t，配套建有两台130t/h和一台260t/h的循环流化床锅炉，三台锅炉脱硝效果差，NOx原始排放数据较高（450mg/m3），经氨水SNCR脱硝后NOx排放指标在150-180mg/m3。结合国宏公司工艺生产的实际状况，公司决定对锅炉本体和现有SNCR系统进行低氮燃烧和优化改造，以实现锅炉NOx超低排放的目的。此文主要分析我公司160t/h循环流化床锅炉改造方案。

关键词：循环流化床锅炉；低氮燃烧；SNCR脱硝改造；环保 1 问题提出

根据济宁市下达的环保目标责任书规定，主要污染物排放达到《山东省区域性大气污染物综合排放标准》（DB37/2376-2013）第三时段限值要求，我公司1#、2#、3#锅炉于2017年12月完成超低排放改造。改造前我公司锅炉烟气NOx执行排放标准为200mg/Nm3，改造后要求执行的排放标准为100mg/Nm3。国家环保政策对NOx排放限制不断趋严，企业必须提前做好节能减排工作，因此解决循环流化床锅炉达到超低排放的问题迫在眉睫。 2 CFB锅炉改造的必要性

循环流化床（CFB）是商业化程度最好的洁净煤技术之一，其具燃烧效率高、燃料适应性强、NOx生成量少、脱硫成本低等优势。由于CFB锅炉设计标准不同，一般原始排放水平都在300mg/Nm3左右，我公司锅炉自运行以来，烟气中NOx含量一直较高，锅炉烟气原始NOx排放浓度约450mg/Nm3。

采用选择性催化还原法（SCR），尽管脱硝效率高，但系统过于复杂、场地布置困难、改造周期长、运行成本高，企业难以接受；若采用选择性非催化还原法（SNCR）运行费用低、原理简单、硬件工艺成熟，但脱硝效率低，对反应温度窗口依赖性强，尤其在化工企业后系统负荷波动较大的情况下，极易引起炉膛出口温度波动，要保持较高的脱硝效率有较大困难。由此可见，先对CFB锅炉进行低氮燃烧改造，降低NOx原始排放浓度，再采用SNCR脱硝工艺，最终做到超低排放达标，是较为理想的脱硝改造方案。

我公司CFB锅炉主要存在如下问题：①炉膛内循环物料量不足，炉膛压差小，分离器和回料系统组成的循环物料系统分离效率差；②炉膛布风板设计开孔率高，流化风量大，造成锅炉总风量大，炉膛出口氧含量6～8%；③锅炉环保性能差，污染物脱除成本高。因掺烧硫回收尾气，造成锅炉脱硫难度大，且烟气SO2指标波动较大，我公司脱硫以炉内喷钙为主，为保