锅炉氮氧化物超标的原因和处理措施

关于锅炉烟气氮氧化物升高原因分析及
预控措施
一、 NOx的形成与分类
氮氧化物：NO，NO2，N2O、N2O3，N2O4，N2O5等，但在燃烧过程中生成的氮氧化物，几乎全是NO和NO2。通常把这两种氮的氧化物称为NOx
1、热力型NOx （Thermal NOx），它是空气中的氮气在高温下(1000℃-1400℃以上)氧化而生成的NOx
2、快速型NOx（Prompt NOx），它是燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等反应生成的NOx
3、燃料型NOx（Fuel NOx），它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而生成的NOx
二、NOx的升高的分析
1、煤粉燃烧中各种类型NOx的生成量和炉膛温度的关系
热力型NOx是燃烧时空气中的氮（N2）和氧（O2）在高温下生成的NO和NO2
O2十M←→2O十M
O十N2←→NO十N
N十O2←→NO十O
因此，高温下生成NO和NOx的总反应式为
N2十O2←→2NO
NO十1/2O2←→NO2
2、煤粉炉的NOx排放值和燃烧方式及锅炉容量的关系
1）若燃料N全部转变为燃料NOx，则燃料中1%N燃烧生成NOx为1300ppm，实际上燃料N只是一部分转变为NOx，取转变率为25%，则燃料NOx为325ppm，即650mg/Nm3。
2)热力NOx一般占总NOx的20%～30%，现取25%，即为217 mg/Nm3。因此，总的NOx生成量为867 mg/m3。
3)若锅炉采用了低NOx燃烧器、顶部燃尽风等分级燃烧、以及提高煤粉细度和低α措施等，炉内脱硝率可达ηNOx≥50%，因此预计NOx排放浓度≤433mg/Nm3。
N2和O2生成NO的平衡常数Kp
当温度低于l000K时Kp值非常小，也就是NO的分压力(浓度)很小
温度和N2／O2(ppm)初始比对NO平衡浓度的影响

40N2／O2(ppm)是N2和O2之比为40:1的情况，这大致相当于过量空气系数为11时的烟气
NO氧化成NO2反应的平衡常数Kp
由表可以看出Kp随温度的升高反而减小，因此低温有利于NO氧化成NO2。当温度升高超过1000℃时，NO2大量分解为NO，这时NO2的生成量比NO低得多
煤炭中的氮含量一般在05％-25％左右，它们以氮原子的状态与各种碳氢化合物结合成氮的环状化合物或链状化合物，如喹啉(C6H5N)和芳香胺(C6H5NH2)等
当燃料中氮的含量超过01％时，所生成的NO在烟气中的浓度将会超过130ppm。煤燃烧时约75％-90％的NOx是燃料型NOx。因此，燃料型NOx是煤燃烧时产生的NOx的主要来源。
3、过量空气系数对燃料N转化为挥发分N比例的影响
热解温度对燃料N转化为 煤粉细度对燃料N转化为挥发分N比例的影响 挥发分N比例的影响
综合上述图表及所查资料得出，锅炉氮氧化合物升高的原因主要有下述几点
1、锅炉氮氧化合物升高主要和炉膛温度有关，温度越高生成的氮氧化合物越高，在锅炉运行当中，改变磨煤机运行方式如：B、C、D磨运行，炉膛火焰中心就会升高，炉膛下部吸热量减少，炉膛温度升高，产生氮氧化合物就会升高。
2、锅炉氮氧化合物升高与锅炉过量空气系数有关，综合现在锅炉氧量20%-30%得出锅炉过量空气系数a
如下所示：
公式a=21/21-Q2
锅炉氧量20%所对应下的过量空气系数110
锅炉氧量22%所对应下的过量空气系数111
锅炉氧量24%所对应下的过量空气系数112
锅炉氧量26%所对应下的过量空气系数114
锅炉氧量28%所对应下的过量空气系数115
锅炉氧量30%所对应下的过量空气系数116
锅炉氧量35%所对应下的过量空气系数12
通过对过量空气系数的计算，锅炉氧量越高的，燃烧所产生的烟气量就相应增加，锅炉所产出的氮氧化合物就会增加，但锅炉氧量偏低会造成，煤粉燃烧不完全，锅炉化学和机械不完全燃烧热损失升高。
3、 煤粉细度对锅炉氮氧化合物的影响
锅炉在运行当中及时调整磨煤机煤粉细度，在锅炉未改变燃烧方式的前提下，煤粉细度的粗细也会影响锅炉氮氧化合物升高和降低。
二、锅炉降低氮氧化合物的措施
1、在燃用挥发分较高的烟煤时,燃料型NOX含量较多,快速型NOX极少。燃料型NOX是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOX,燃料中氮并非全部转变为NOX,它存在一个转换率,降低此转换率,控制NOX排放总量,可采取减少燃烧的过量空气系数在运行当中控制锅炉氧量在20%-25%控制锅炉氮氧化合物升高。
2、控制燃料与空气的前期混合，通过对降低磨煤机出口一次风速，控制煤粉进入炉膛着火时间，现磨煤机A磨风量60t/h、B磨55-58t/h、C磨45t/h，D磨运行时45t/h，逐步降低磨煤机一次风量，通过对降低磨煤机出口一次风速，控制煤粉进入炉膛着火时间，加强配风通过一、二次风的调整。
3、通过调整磨煤机出口挡板来控制磨煤机煤粉细度，找出煤粉细度的粗细在炉内燃烧产生氮氧化合物的最佳煤粉细度，来控制锅炉氮氧化合物。
4、提高入炉的局部燃料浓度，在锅炉D磨运行时，对锅炉配风进行调整，降低火焰中心位置，降低D磨煤机的给煤量，在调整时尽量调整其他磨煤机的煤量，避免大幅度调整D磨煤机的给煤量，造成锅炉氧量大幅度波动，控制炉膛负压在-30Pa至-50Pa之间，加强煤粉在炉燃烧时间，防止煤粉燃烧不充分，火焰中心上移，造成炉膛出口烟温高，造成锅炉氮氧化合物升高。
5、改变配风方式：将炉内火焰采用倒三角的配风方式，将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少(相当于理论空气量的80%),使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧，降低燃烧区内的燃烧速度和温度水平，延迟燃烧过程,而且在还原性气氛中降低了生成NOX的反应率,抑制了NOX在这一燃烧中的生成量，第二阶段燃烬阶段,为了完成全部燃烧过程,完全燃烧所需的其余空气则通过布置在主燃烧器上方的二次风喷口送入炉膛,与朱主燃烧所产生的烟气混合,完成全部燃烧过程。

蒸汽环保锅炉指的是把水加热到一定参数并生产高温蒸汽的工业锅炉，水在锅筒中受热变成蒸气，火在炉膛中发出热量，就是蒸气锅炉的原理。蒸汽锅炉属于特种设备，该锅炉的设计、加工、制造、安装及使用都必须接受技术监督部门的监管，用户只有取得锅炉使用证，才能使用蒸汽锅炉。
蒸汽环保锅炉安全使用十原则：
1、蒸汽环保锅炉的具体 *** 作请按产品使用手册进行，以确保 *** 作人员及设备的安全。
2、开机前检查电源、电压、水源是否有异常情况。
3、开机前关闭排污阀开启供水阀、检查水泵是否卡死，若水泵卡死，拆下风叶后盖，转动电机轴至灵活状态即可开机。
4、电控箱、水泵电机等部位应避免受潮进水，以防烧毁，锅炉应注意保持清洁。
5、注意排污。每天至少排放一次并且带01MPa～015MPa的压力排放,可以防止管道堵塞排污管应妥善连接,谨防烫伤。
6、按照有关锅炉水质要求，在使用蒸汽锅炉务必安装软水器，因为不使用软水器会造成锅炉结垢，严重时会造成爆管，减短锅炉寿命。
7、安全阀应定期进行灵活性检验,每个月较少一次快速拉动安全阀的拉杆以检查它的起跳和回座的灵活性安全阀每年应定期到当地的技监局进行校验。
8、其他如温度计和传感器等也应按照说明书要求定期进行校检。
9、定期对蒸汽环保锅炉进行维护、小修、中修。
10、检修锅炉或者更换配件时，请切断电源以免带电工作造成危险。

下面是我以前在单位编制的锅炉 *** 作规程，可以给你作为参考，我公司的锅炉型号为SZL6-125-AⅡ，典型的链条燃煤锅炉，如果还有什么问题可以联系我。
41锅炉启动前的检查
411锅炉工必须首先查看上一班的《锅炉运行记录表》内的记录，了解锅炉的运行状态，如果锅炉处于停炉状态，应了解停炉的原因和时间。
412检查所有的设备是否完好（例如：给水泵、离子交换器、阀门等）。
413电源电压是否正常，电源开关应关上，电压应正常。
414汽水系统所有阀门是否处于正确的工作位置。
415锅炉本体仪表是否正常，水位表水位是否正常（若水位表稍低于正常水位为正常）。
42点火升压
421全部检查正常后开始点火，待煤层正常燃烧后调整好鼓风和引风的风量，保持一定的炉膛负压（－15~－30Pa）。
422升火时温度增加不宜太快，从点火到供汽所需时间不少于2小时。
423当排空气阀有蒸汽冒出时应关闭排空气阀。
424当锅炉升压到01~02MPa时，要冲洗水位表和压力表存水弯管。
425当锅炉升压到02~03MPa时，要检查各人孔、手孔、阀门等是否有泄漏，螺丝是否有松动（若螺丝有松动，则必须及时拧紧螺丝）。
426当锅炉升压到03~04MPa时，开启下锅筒的排污阀排污一次，减少上下锅筒的温差，促进水循环。
427当锅筒汽压逐渐升高时，要注意锅炉各部件有没有特殊响声或异常现象发生，若有以上异常现象，应立即检查，必要时可停炉检查，待故障消除后再继续运行。
428锅炉升火期间，必须监视省煤器出口水温，防止省煤器内的水汽化，必要时可关闭省煤器通往锅筒的阀门，开启省煤器通往水箱的再循环阀门，对省煤器单独进水，但在供汽前要恢复正常位置，防止缺水。
43供汽
431当锅炉汽压接近工作压力时，准备向车间供汽，供汽前锅炉水位不宜超过正常水位，供汽时炉膛内燃烧要稳定。
432开启分汽缸疏水阀，稍微打开主汽阀进行暖管，暖管时间不少于十分钟，并注意供汽管道是否有水击现象，如有应立刻停止暖管，加强疏水，然后再次暖管。
433缓慢开启主汽阀，待分汽缸压力接近锅炉压力时全部打开主汽阀并回转半圈，防止阀门受热膨胀后卡住。
44运行过程中的注意事项
441供汽正常后锅炉工要密切监视水位、压力、燃烧状况等，并根据用汽部门要求调整燃烧状况，以保持一定汽压。
442锅炉工要严格执行《锅炉车间巡回检查制度》，及时发现并解决故障或安全隐患，确保锅炉安全运行。
443每班至少冲洗水位表一次，在水处理人员指导下排污一次，每星期冲洗压力表存水弯管一次，每个月做安全阀手动及自动排汽试验各一次。
444排污注意事项：
4441排污尽量在高汽压、低负荷时进行。
4442排污时要有专人监视水位。
4443排污后约三十分钟用手试摸排污阀后面的管道，检查排污阀是否有泄漏。
445锅炉运行中要保持锅炉车间的清洁卫生，确保安全通道畅通，在《锅炉运行记录表》上做好各项记录。
446交接班时要严格执行《锅炉车间交接班制度》，并在《锅炉运行记录表》上签名确认。
45停炉 *** 作事项
451临时停炉（三天内的停炉）的 *** 作
4511 停炉前根据用汽情况，适当减弱燃烧，用汽部门停止用汽后，依次关闭鼓风机、引风机、炉排。
4512 待炉膛温度降到400℃以下时开始压火，在燃烧的煤层上均匀覆盖一层湿煤，关闭风门，降下煤闸板，打开排汽阀排汽。
4513 待汽压降到015MPa时调整锅炉水位至最高工作水位，关闭主汽阀。待炉膛温度降到200℃以下时关闭总电源。
4514 在《锅炉运行记录表》上做好相关记录，搞好岗位卫生。
4515锅炉压火期间要有专人值班，防止煤层燃烧及锅炉缺水等事故。
452完全停炉（停炉三天以上或进行检修时）
4521 根据用汽情况可提前一小时停止供煤，待停止用汽后依次关闭鼓风机、引风机、炉排，把煤斗内多余的煤扒出来，打开炉排，把炉膛内的煤和渣通过出渣机清理完，未燃尽的煤要回收。
4522 如遇一星期内正常停炉，打开排汽阀，待压力降到015MPa时调整锅炉水位至最高工作水位，关闭主汽阀。
4523如遇检修或长期停炉，压力降到04MPa时迅速打开所有排污阀，排干锅炉水，利用锅炉余热烘干锅炉，并做相应处理（注意：必须在熄火后炉膛温度降到200℃以下才可放水）。
4524 停炉后关闭总电源，在《锅炉运行记录表》上做好相关记录，搞好岗位卫生。
453紧急停炉
4531 运行中锅炉遇下列情况之一时必须采取紧急停炉，并通知相关部门
○1锅炉水位降到水位表可见边缘以下(严重缺水)。
○2不断加大给水及其它措施，但锅炉水位仍然下降（严重炉管爆炸）。
○3锅炉水位升到水位表可见边缘以上且经过放水仍不见水位（严重满水）。
○4给水设备全部失效，不能向锅炉给水。
○5所有水位表、安全阀、压力表中任何一种全部失效。
○6锅炉主体发现裂纹或水冷壁管、省煤器管发生爆炸。
○7炉墙倒塌或严重损坏，危及锅炉及 *** 作人员安全等。
4532 停炉 *** 作：迅速停止鼓风机和引风机，把煤闸门降到最低，将炉排以最快速度转动，把炉膛内的煤和渣通过出渣机全部清理掉，同时扒出煤斗里的余煤，打开排汽阀泄压，注意控制水位，如果是严重缺水时严禁向锅炉进水，同时禁止排汽，待锅炉冷却后做全面检查，排除故障后才可投入运行。
4533紧急停炉 *** 作以保证人身安全为主，发生事故时要冷静处理，及时上报，并在《锅炉运行记录表》上做好相关记录。
454不管是哪种情况的停炉，必须与用汽部门保持及时联系。

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