本文關鍵詞：燃煤電站鍋爐低氮燃燒與SCR脫硝協(xié)同優(yōu)化技術研究　出處：《上海電力學院》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：目前,隨著國家電力行業(yè)的快速發(fā)展,2016年全年的發(fā)電量達到5.37億千瓦時,其中火力發(fā)電量約為3.97億千瓦時,占總發(fā)電量的73.93%,而我國火力發(fā)電的原材料主要是以燃煤為主,2016年全國的供熱耗用原煤達到1.92億萬噸。煤炭燃燒排放的NO_x,SO_2和粉塵是造成環(huán)境污染的重要污染源,其中,NO_x是造成光化學煙霧,酸雨以及霧霾的主要因素,因此減少電廠NO_x等污染物的排放顯得刻不容緩。隨著越來越嚴格的國家環(huán)保法規(guī)的實施,對火電廠NO_x排放的指標也越來越嚴格,火電廠為降低NO_x的排放也都采取了相應的措施。目前電站80%以上都采用四角切圓燃煤鍋爐,并且大多采用低氮燃燒聯(lián)合SCR脫硝技術降低NO_x的排放。在滿足NO_x排放標準的前提下,如何調節(jié)煤粉燃燒和噴氨量,優(yōu)化鍋爐效率和SCR投運成本之間的關系,對燃煤電站鍋爐環(huán)保系統(tǒng)節(jié)能增效具有很強的現(xiàn)實指導意義。本文通過閱讀分析目前國內外關于如何降低火電廠NO_x排放的技術和方法,尤其針對300MW機組電廠如何優(yōu)化氧量、SOFA風量,SOFA風擺角,滿足既能保證機組的鍋爐效率,又能降低NO_x排放,節(jié)省噴氨成本的要求。經(jīng)過分析研究設計出了如何優(yōu)化鍋爐低氮燃燒和噴氨成本的試驗方案并進行了試驗研究。研究的主要內容和結論如下:1.試驗研究氧量、SOFA風量、SOFA風擺角對鍋爐效率和SCR入口NO_x排放量的影響。依據(jù)試驗數(shù)據(jù)建立鍋爐燃燒方式與鍋爐效率、NO_x排放之間的特性關系,得到鍋爐低氮燃燒特性曲線,以便分析觀察燃燒方式對鍋爐效率和NO_x排放的影響。2.試驗研究SCR入口NO_x濃度變化與脫硝還原劑(尿素)運行成本之間的定量關系,同時分析NO_x濃度的變化對噴氨量和脫硝效率的影響。建立SCR脫硝裝置噴氨成本特性曲線,以便分析觀察SCR入口NO_x濃度對噴氨量的影響。3.綜合優(yōu)化鍋爐燃燒方式對鍋爐效率和NO_x排放量的特性曲線,建上海電力學院碩士學位論文立鍋爐低氮燃燒與SCR聯(lián)合脫硝運行的綜合成本模型,并進行工況尋優(yōu),進行優(yōu)化前后的經(jīng)濟性分析。結果表明,通過優(yōu)化調整鍋爐效率大約提高0.1%,SCR入口NO_x濃度大約減少20mg/m3,噴氨量減少16.44%,使燃煤鍋爐在最佳的經(jīng)濟下運行。4.建立優(yōu)化后氧量和SOFA風量的控制曲線,曲線兼顧鍋爐效率和SCR脫硝成本的最優(yōu)化,為電廠氧量和SOFA風量的調整提供理論指導。5.采用數(shù)值模擬的方法,對鍋爐爐膛燃燒中不同運行方式進行了數(shù)值計算,數(shù)值模擬的結果與實測數(shù)值吻合,為后期運行優(yōu)化提供了指導。
[Abstract]:At present, with the rapid development of the national power industry, in 2016, the power generation reached 537 million kilowatt-hours, of which the thermal power generation capacity is about 397 million kilowatt-hours, accounting for 73.93% of the total electricity generation. In 2016, the national heating consumption of raw coal reached one hundred and ninety-two million nineteen thousand and two hundred tons. Coal combustion emissions of NO_x. SO_2 and dust are important sources of environmental pollution, among which Nox is the main cause of photochemical smog, acid rain and haze. Therefore, it is urgent to reduce the emission of NO_x and other pollutants in power plants. With the implementation of more and more strict national environmental laws and regulations, the targets of NO_x emissions from thermal power plants are becoming more and more stringent. Corresponding measures have been taken to reduce NO_x emission in thermal power plants. At present, more than 80% power stations use tangential tangential coal-fired boilers. And most of the use of low nitrogen combustion combined with SCR denitrification technology to reduce NO_x emissions. In the premise of meeting the NO_x emission standards, how to adjust the amount of pulverized coal combustion and ammonia injection. Optimize the relationship between boiler efficiency and SCR operation cost. This paper analyzes the technology and methods of how to reduce NO_x emission of coal-fired power plant by reading and analyzing. Especially for 300MW unit power plant, how to optimize the oxygen quantity and sofa wind swing angle can not only guarantee the boiler efficiency, but also reduce the NO_x emission. The requirements of saving the cost of ammonia injection. The experimental scheme of optimizing low nitrogen combustion and ammonia injection cost of boiler is designed and studied. The main contents and conclusions of the study are as follows:. 1. Experimental study of oxygen content. The influence of SOFA air volume and sofa wind swing angle on boiler efficiency and SCR inlet NO_x emission. Based on the experimental data, the characteristic relationship between boiler combustion mode and boiler efficiency is established. The characteristic curve of boiler low nitrogen combustion was obtained. In order to analyze and observe the effect of combustion mode on boiler efficiency and NO_x emission. 2. The quantitative relationship between SCR inlet NO_x concentration change and operation cost of denitrification reductant (urea) was studied. At the same time, the effect of NO_x concentration on ammonia injection and denitrification efficiency was analyzed. The characteristic curve of ammonia injection cost of SCR denitrification plant was established. In order to analyze and observe the effect of SCR inlet NO_x concentration on ammonia injection. 3. Comprehensive optimization of boiler combustion mode on boiler efficiency and NO_x emissions characteristic curve. The comprehensive cost model of low nitrogen combustion and SCR combined denitrification operation of boiler was established in the master's degree of Shanghai Electric Power College, and the optimization was carried out, and the economic analysis before and after optimization was carried out. By optimizing the boiler efficiency, the concentration of NO_x is reduced by 20mg / m3, and the ammonia injection is reduced by 16.44%. The control curve of the optimized oxygen quantity and SOFA air volume is established, which takes into account the optimization of boiler efficiency and SCR denitrification cost. It provides theoretical guidance for the adjustment of oxygen quantity and SOFA air volume in power plant. Numerical simulation method is used to calculate the different operation modes of boiler furnace combustion. The results of numerical simulation are in agreement with the measured values, which provides guidance for later operation optimization.
【學位授予單位】：上海電力學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X773

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