SCR脱硝技术在W火焰300MW锅炉上的应用

  国投晋城热电有限公司一期2×300MW机组采用的BWb-1065/17.5-M型锅炉，由北京巴布科克˙威尔科克斯有限公司生产?锅炉为单炉膛平衡通风、中间一次再热、亚临界参数、自然循环单汽包锅炉。设计及校核煤种为无烟煤。采用“W”形火焰燃烧方式。

  W型火焰锅炉主要燃烧低挥发份煤种，因此它的炉膛结构，燃烧器布置、送风方式、粉风配比等因素都按照符合低挥发份煤的燃烧特点来设计。

  它的燃烧室由两部分组成，上部是辐射炉室，下部为拱形的燃烧室，燃烧室的深度一般比辐射炉室大80%-120%，前面突出部分的顶部构成拱体，煤粉气流和二次风喷嘴装设在拱体上，下喷的煤粉气流接受炉膛辐射对流换热着火后向下伸展。在燃烧室下部的前后墙上布置有三次风喷口，主要补充煤粉燃尽所需的其余空气量，同时将下冲的火焰气流冲折转向上，沿炉室中轴线上升，从而形成W型火焰。辐射炉室的作用则是进一步完成煤粉的燃烧，并使燃烧产物通过与受热面之间的换热后降到设定的炉膛出口温度。

  W型火焰锅炉炉膛下部着火区域几乎全部由耐火材料覆盖形成绝热层，炉膛最高温度接近煤的理论燃烧温度，温度往往在1 500 ℃以上，目的是保证难燃烧的无烟煤稳定着火燃烧，同时为提高煤粉燃尽性能，运行中又控制较高的省煤器出口氧量(4%～5% )，除了燃料型NOx受很高的燃烧温度影响而大量生成外，热力型NOx也在急剧增加，最终导致了NOx排放浓度居高不下。

  目前煤粉炉中W型火焰锅炉NOx的排放浓度最高，为1000mg/cm3～1500mg/cm3左右。烧烟煤的四角切圆锅炉由于烟煤的挥发分含量高，同时煤的着火性好，燃烧过程中采用较低的空气系数，炉膛温度也较低，NOx排放浓度比W型火焰锅炉降低了200mg/cm3～300mg/cm3。而循环流化床锅炉燃烧温度更低(850℃～900℃)，其NOx排放浓度都小于200mg/cm3。

  基于以上原因，国投晋城热电有限公司两台锅炉脱硝系统及装置，采用脱硝效率最高的选择性催化还原法(SCR)，效率不小于85%。脱硝系统运行时入口NOx含量数值为1100 mg/Nm3，脱硝反应器出口处烟气中NOx含量不大于165mg/Nm3，满足国家环保标准对W型火焰锅炉的NOx排放量小于200mg/Nm3的要求。