[發明專利]一種CFB鍋爐全負荷下低氮燃燒分區控制方法

有效

• 申請號: 202110578848.2
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113446598B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 王珂;王鵬程;王菁;姜平;李麗鋒;張津華;趙靜
• 申請（專利權）人: 山西河坡發電有限責任公司;山西大學
• 主分類號: F23C10/20
• 分類號: F23C10/20;F23C10/18;F23C10/28
• 代理公司: 太原申立德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14115
• 代理人: 郭海燕

本發明提供了一種CFB鍋爐全負荷下低氮燃燒分區控制方法，具體包括：將矩形CFB鍋爐爐膛根據給煤口進行區域劃分；按照常規方法監測每個區域內的NO_x濃度、尿素溶液流量、分區氧濃度、分區床溫、給煤量、一次風量、二次風量、石灰石投加量、密相區平均溫度及二次風區域噴氨量數據；采集并儲存每個區域內過去72小時的以上數據，并利用基于機器學習的算法建立NO_x濃度的預測模型，對每個區域內NO_x濃度進行預測；依據所預測的NO_x濃度，并結合所采集的數據信息，對每個區域內的給煤量、一次風量、二次風量、二次風區域噴氨量以及石灰石投加量進行調整。本發明將分區預測與分區控制相結合，深度挖掘低氮燃燒降氮潛力，節約了脫硝劑用量。

技術領域

本發明涉及火力發電脫硝技術領域，具體涉及一種CFB鍋爐全負荷下低氮燃燒分區控制方法。

背景技術

循環流化床鍋爐是一種燃料適應性廣、負荷調節比大、污染物排放量低的潔凈煤發電技術。由于其燃燒溫度低，其氮氧化物排放量一般低于200mg/Nm³，能夠以最小的環保代價獲得最優的環保效果。然而為滿足電力“節能減排，雙降雙低”的環境趨勢要求，循環流化床鍋爐發電寬負荷調節過程中NO_x超低排放成為目前行業面臨的技術挑戰。

我國循環流化床發電機組多采用爐內低氮燃燒，再根據裝配的機組容量來配備選擇性催化還原煙氣脫硝(SCR)以及選擇性非催化還原煙氣脫硝(SNCR)。目前發電現場在降負荷過程中，為了不使煙氣NO_x排放超標，往往噴氨過量，過量氨氣會加大脫硝成本，引起的氨逃逸，危害設備的安全使用。相對而言，爐內低氮燃燒調整，既不需要投加額外成本，又不會造成其它二次污染，是NO_x控制效率高且節約成本的最好的脫硝技術。然而，目前的CFB低氮燃燒技術，主要集中在爐內空氣或燃料分級兩大方向，工程中常用的有：通過煙氣再循環降低燃燒區域的給氧量，營造還原性氣氛；抬高鍋爐二次風口，延遲補氧；改造高效旋風分離器提高返料量，以降低燃燒區溫度等。

發明專利CN201711477013.8公開了一種脫硝低NO_x循環流化床鍋爐及脫硝低NO_x排放控制工藝，包括增加鍋爐內的循環物料量，增加或減少爐膛內蒸發受熱面的吸熱量，改變煤燃燒各階段的氧量從而降低鍋爐爐膛中燃燒溫度，降低煤燃燒產生的NO_x污染物。發明專利CN201921802668.2公開了一種低氮燃燒循環流化床鍋爐，對一次風系統結構改進后，形成從中心向四周風量漸小的出風，從而使一次風的整體布風均勻，進而使落煤均勻，提高燃燒效果，進而提高氮氧化物脫除率，降低氮氧化物的排放量。發明專利CN201910639375.5公開了一種循環流化床鍋爐爐內脫硝工藝，通過分級燃燒技術的最突出特點是超低NO_x燃燒特性，在保證穩燃高效的前提下，通過采用高效濃淡分離技術、空間燃燒分級技術、一次風逆向射流等手段，不僅保證煤粉早著火，穩定燃燒，通過采用上下、左右可調燃盡風噴口技術，實現爐內按需供風和降低爐膛出口煙溫偏差，更重要的是實現了鍋爐超低NO_x的燃燒排放，比傳統鍋爐排放降低20-30％，實現良好的環境效益。