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山东出台锅炉低氮燃烧技术规范 燃烧方式、种类要求各不同

河北冀中能源股份有限公司矸石热电厂升级改造的循环流化床锅炉,属于低氮燃烧型锅炉,现已完成一期锅炉烟气治理工程。图为邢台市环保局工作人员在企业检查锅炉运转情况。 记者 邓佳 摄

●SCR技术:设备投资80元/kW,每减少1kg NOx运行费用为8.6元,减排率80%~90%;

SNCR技术:设备投资36.4元/kW,每减少1kg NOx运行费用为10.98元,减排率为25%~40%

●在改造方面,低氮燃烧技术不需增加很多大的设备和较大安装空间,其改造费用为30元/kW左右,运行费用也非常低

●以一台典型的600MW机组为例粗略估算,低氮燃烧+SCR技术比单独SCR技术初投资增加不到2000万元,每年可节省SCR运行费用2000万元以上,一年内可收回低氮燃烧投资

山东省环保厅、省质监局日前发布实施《煤粉锅炉低氮燃烧技术性能规范》(以下简称“《规范》”),大力促进煤粉锅炉低氮燃烧技术的规范化和标准化,以减少燃煤锅炉氮氧化物排放,有效改善大气环境质量。

据了解,这是国内首个煤粉锅炉低氮燃烧技术标准,也是山东省推荐性环境保护地方标准。记者注意到,《规范》对不同燃烧方式和燃煤种类,分别提出了锅炉低氮燃烧脱硝效率的要求,并明确当采用低氮燃烧技术后,氮氧化物排放浓度不达标或不满足总量控制要求时,应建设烟气脱硝设施,使锅炉氮氧化物排放达到国家和山东省地方标准。

国内乃至国际尚未制定煤粉锅炉低氮燃烧技术相关标准,导致相关技术公司水平参差不齐,各电厂技术标准不尽合理

我国从上个世纪80年代开始逐步关注氮氧化物(NOx) 的排放问题。2003年,国务院颁布《排污费征收使用管理条例》,规定氮氧化物排污费自2004年7月开始正式征收。

2011年9月,新版《火电厂大气污染物排放标准》颁布实施,要求现有火力发电锅炉及燃气轮机组从2014年7月1日,新建火力发电锅炉及燃气轮机组从2012年1月1日起执行NOx排放浓度100 mg/m3的标准。随后,山东省环保厅组织修订了地方标准《山东省火电厂大气污染物排放标准》,自2013年9月1日起实施。

目前,国内的煤粉锅炉低氮燃烧技术已经取得长足进步,有的公司技术已达到国际领先水平,在煤质和炉型适合的条件下,仅通过炉内脱硝改造,将已投运的锅炉氮氧化物排放浓度降到100mg/m3以下,能够达到国家标准。

但是,目前国内乃至国际都未制定煤粉锅炉低氮燃烧技术相关标准,低氮燃烧技术公司水平参差不齐,各电厂对低氮燃烧工程技术要求标准不尽科学合理。

为推广先进低氮燃烧技术,规范低氮燃烧工程,完成氮氧化物等大气污染物控制目标,山东省环保厅提出了编制相关标准《煤粉锅炉低氮燃烧工程技术规范》,并组织了标准的制定工作。

明确低氮燃烧脱硝效率计算,要求在工程实施过程中尽可能统筹解决锅炉燃烧方面存在的问题

记者注意到,《规范》对煤粉锅炉采用低氮燃烧技术时设计、施工和验收应遵守的技术性能规范作了详细规定,并明确了标准适用范围、术语和定义。其中,标准特别定义了“低氮燃烧脱硝效率”术语,即相同的煤质、BRL条件下,煤粉锅炉低氮燃烧技术工程实施后炉膛排出氮氧化物(NOX)浓度比实施前的降低值与实施前炉膛排出氮氧化物(NOX)浓度的比值。

按照《规范》要求,采用低氮燃烧技术的锅炉性能及污染物排放考核试验应由具备相应资质的单位,按《电站锅炉性能试验规程》(GB/T 10184)要求进行。

试验工况应包含BRL工况和其他工况,对于已投产的锅炉,应在改造前、后各进行试验,改造前试验为摸底试验,改造后的试验为性能考核验收试验,试验煤质和工况应符合协议要求。

新建锅炉考核试验按照协议约定时间进行。改造锅炉摸底试验宜在改造前3个月内进行,性能考核验收试验宜在改造后正常投运的1~3个月内进行。摸底试验结果应作为低氮燃烧技术工程设计依据,在工程实施过程中尽可能统筹解决锅炉燃烧方面存在的问题。

明确验收标准,对不同燃烧方式和燃煤种类,分别提出了锅炉低氮燃烧脱硝效率的要求

对于低氮燃烧技术工程相关设备和系统的验收,《规范》要求,低氮燃烧技术工程实施中,增加或改动的管道支吊架、热工仪表及控制装置、管道及系统和焊接验收测试分别按相应标准执行,锅炉性能指标依据有调试资质单位进行的性能考核及污染物排放试验报告进行验收。

在技术方面,《规范》有不少新亮点。比如,从氮氧化物生成和低氮燃烧技术机理可知,低氮燃烧技术改造涉及到煤质、燃烧器和燃烧组织等诸多方面。因此,《规范》要求低氮燃烧技术工程必须进行详细的数值模拟、热力计算,采用性能先进的低氮燃烧器和合理的燃烧组织等措施,并进行充分的可行性研究论证,对于改造锅炉还要进行充分前期调研和摸底试验,保证在锅炉安全、经济指标的前提下,实施低氮燃烧技术。

锅炉炉膛NOX排放浓度、低氮燃烧脱硝效率是评价锅炉低氮燃烧工程实施情况的重要技术指标。由于低氮燃烧脱硝效率与锅炉燃烧方式和实际燃煤有很大关系,《规范》对不同燃烧方式和燃煤种类,分别提出了锅炉低氮燃烧脱硝效率的要求。

要求完善燃尽风系统,实现有效的空气分级

空气分级是低氮燃烧很有效的措施,其关键是OFA系统的设置。但目前山东省内已运行的锅炉,有的原设计没有燃尽风系统,有的设计燃尽风量不足,达不到深度低氮的效果。《规范》提出根据锅炉实际情况,可在锅炉上增加燃尽风喷口,也可扩大原燃尽风喷口,使之达到低氮燃烧需要的燃尽风量,实现有效的空气分级。

此外,《规范》还在资料性附录中列出了锅炉低氮燃烧技术改造工程设计所需要的基本资料,包括锅炉设备概况、锅炉主燃烧器的设计参数和结构特性、制粉系统与磨煤机性能的设计参数、由测试单位出具的原锅炉性能考核及污染物排放试验报告等,用以进行数值模拟、计算、可行性研究和燃烧器风箱风道设计。

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点击次数:  发布日期:2014-11-18  【打印此页】  【关闭

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