[發(fā)明專利]一種300MW煤粉鍋爐的NOx生成濃度的預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010060059.5
• 申請日: 2020-01-19
• 公開（公告）號: CN111272969B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉家利;姚偉;張森;楊忠燦
• 申請（專利權(quán)）人: 西安熱工研究院有限公司
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22;G01N33/00
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

本發(fā)明公開了一種300MW煤粉鍋爐的NOx生成濃度的預(yù)測方法，首先提供入爐煤質(zhì)參數(shù)和機組負(fù)荷；然后預(yù)測不同煤種的NOx生成濃度；隨后預(yù)測機組負(fù)荷對NOx生成濃度的影響；最后預(yù)測不同煤種在特定負(fù)荷下的NOx生成濃度的影響；本發(fā)明不僅考慮了煤質(zhì)參數(shù)的變化，同時還考慮了不同負(fù)荷下運行條件變化對NOx生成濃度的影響，使其預(yù)測結(jié)果更加實用，也符合電廠負(fù)荷隨時波動的特點；對不同煤種在非低氮燃燒條件下相同運行參數(shù)下的NOx生成濃度進行了實驗室的測試，根據(jù)試驗結(jié)果得到的影響規(guī)律，其結(jié)果更為科學(xué)可靠；本發(fā)明可適應(yīng)無煙煤、貧煤、煙煤及褐煤等動力用煤，具有普遍規(guī)律，也符合目前電廠寬煤種摻燒的實際情況。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤粉鍋爐的NOx生成濃度預(yù)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種華能榆社發(fā)電有限責(zé)任公司300MW煤粉鍋爐在40％-100％負(fù)荷(120MW-300MW)范圍內(nèi)燃用不同煤種(無煙煤、貧煤、煙煤、褐煤)的NOx生成濃度的預(yù)測方法。

背景技術(shù)

據(jù)統(tǒng)計，我國大氣污染物中的NOx60％來自于煤的燃燒，每燃燒一噸煤炭，約產(chǎn)生5-30kg氮氧化物。其中，火電廠發(fā)電用煤又占了全國燃煤的70％。為控制燃煤火電廠的NOx污染物排放水平，中國相繼頒發(fā)了《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)-GB13223-1996》、《中華人民共和國大氣污染保護法》(2000年9月實施)、《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB13223-2003》、《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011等政策和標(biāo)準(zhǔn)，要求火電廠采取措施控制NOx排放，達到排放標(biāo)準(zhǔn)。目前大多數(shù)火電廠NOx的排放要求是50mg/Nm³，當(dāng)電廠設(shè)備確定后，排放要達標(biāo)，則要求脫硝入口也即NOx的生成濃度在一定范圍內(nèi)。

影響NO_X生成濃度的因素主要有設(shè)備因素和運行參數(shù)，其中設(shè)備因素包括鍋爐的熱負(fù)荷參數(shù)、燃燒器設(shè)計、制粉系統(tǒng)設(shè)計、是否敷設(shè)衛(wèi)燃帶等，運行參數(shù)則包括機組負(fù)荷、運行氧量、燃盡風(fēng)率、煤粉細(xì)度、一次風(fēng)率、燃料特性(燃煤揮發(fā)分、氮含量)等。對于特定的電廠，當(dāng)設(shè)備和機組負(fù)荷確定后，影響NOx生成濃度的主要是燃料特性和運行參數(shù)，而運行參數(shù)也主要受燃料特性影響。

目前大多數(shù)火電廠在配煤摻燒過程中僅考慮燃料成本，并未考慮燃料在燃燒過程中NOx排放成本控制帶來的對燃燒經(jīng)濟性的影響，進而可能導(dǎo)致選取了假性“經(jīng)濟”摻配方案。當(dāng)機組確定后，不同煤種(無煙煤、貧煤、煙煤、褐煤)燃燒時的NOx生成濃度是不同的，現(xiàn)有的研究大多從機理上進行了分析和研究，但并為給出具體影響因素和影響因子。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點，本發(fā)明的目的在于提供一種300MW煤粉鍋爐的NOx生成濃度的預(yù)測方法，具體涉及一種華能榆社發(fā)電有限責(zé)任公司300MW煤粉鍋爐在40％-100％負(fù)荷(120MW-300MW)范圍內(nèi)燃用不同煤種(無煙煤、貧煤、煙煤、褐煤)的NOx生成濃度的預(yù)測方法。高精度的NOx生成濃度預(yù)測精度為變更煤種后NOx排放是否達標(biāo)以及脫硝成本預(yù)測提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，可用于指導(dǎo)電廠的燃料采購和配煤摻燒，在滿足NOx排放達標(biāo)的情況下，為電廠選擇性價比最高的燃煤以及燃燒經(jīng)濟性最優(yōu)的配煤摻燒方案提供技術(shù)支撐，可用于智能化的配煤摻燒系統(tǒng)中。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種300MW煤粉鍋爐的NOx生成濃度的預(yù)測方法，包括如下步驟：

第一步：提供入爐煤質(zhì)參數(shù)和機組負(fù)荷，入爐煤質(zhì)參數(shù)具體包括全水分M_t，％、干基灰分A_d，％、收到基揮發(fā)分V_ar，％和收到基氮含量N_ar，％，機組負(fù)荷FH，MW；

第二步：預(yù)測不同煤種的NOx生成濃度NOx-YM，mg/Nm³；

NOx-YM＝(NOx-M_t+NOx-A_d+4NOx-V_ar+NOx-N_ar)/4 (1)