某廠現有三臺220t/h循環(huán)流化床(CFB)鍋爐，型號為HG220/9.8-L.YM27鍋爐。為了確保鍋爐環(huán)保指標達標排放，近年對環(huán)保設施進行了一系列改造和擴容。

2012年-2013年進行了石灰石二級系統(tǒng)擴能改造，將單臺石灰石添加量由原來的1t/h增加到5t/h。改造前因系統(tǒng)出力低，無法滿足新環(huán)保要求，現SO2可以控制在180mg/Nm3以下，保證脫硫效率在80%以上。

2013年—2014年進行了鍋爐電除塵改造，保留原有的1#、2#電場，將原3#、4#電場的極板、極線拆除，新安裝布袋除塵器，將三臺電除塵改造成電袋復合除塵器，這樣進一步提高除塵效率，確保改造后煙塵排放指標達到國家最新環(huán)保標準。改造前顆粒物排放濃度為90～100mg/Nm3左右，無法滿足新環(huán)保要求，現可以控制在20mg/Nm3以下，保證除塵效率在99.7%。

2014年進行石灰石一級輸送出力提高的改造，將原有石灰石庫儲倉至石灰石日用倉的輸送管線更換為內旁通雙套管輸送系統(tǒng)，提高出力至25t/h，確保石灰石量的一級輸送。

2014～2015年新建鍋爐SNCR脫硝系統(tǒng)，無脫硝設備時NOx排放濃度為250mg/Nm3左右，現可控制在180mg/Nm3以下，保證脫硝效率在63%以上。

1環(huán)保設施投運初期遇到的典型問題

1.1鍋爐運行風量不足問題

無脫硝設施時，為了鍋爐NOx指標達標排放，采取了減少風量運行方式。我廠鍋爐配置大鐘罩式風帽，入爐煤顆粒較大，煤矸石較多，平時較大風量運行。減少一次風量運行后，降低NOx指標確實起到一定的效果。但是因為一次風量不足，導致爐膛底部欠氧燃燒，甚至正常流化也受到影響，時有發(fā)生排渣管堵塞現象，有時還排出小焦塊，而且排出的爐渣含碳量很高。另外減少二次風量運行，導致二次風管根部燒紅，甚至使風管根部冒煙嚴重。1#爐停爐后在爐內檢查發(fā)現，下二次風管已嚴重變形，變形風管和澆注料之間出現了較大空間。而且在這區(qū)域產生強烈渦流，渦流攜帶著床料沖刷澆注料脫落，導致有些水冷壁管已裸露在外，管表面有明顯被沖刷痕跡，存在水冷壁爆管的危險。

鍋爐飛灰、爐渣樣本分析結果，含碳量均達到9%～10%之間，機械不完全燃燒熱損失增加，造成鍋爐熱效率降低。

1.2環(huán)保排放數據偏差較大問題

集控室監(jiān)控環(huán)保數據與煙氣檢測室數據，與上傳到環(huán)保局、集團公司環(huán)保數據之間都存在著較大的偏差。主值班員監(jiān)視的集控室電腦環(huán)保數據顯示是合格的，但是煙氣檢測室或者上傳至環(huán)保局、集團公司的環(huán)保數據，時有超標現象發(fā)生。通過觀察發(fā)現，電腦與幾臺數采儀之間都有時間差，后來把時間盡量校準到同步;又考慮到數據偏差的存在，指標盡可能控制的稍低一些;同時提高鍋爐主值班員調整水平，鍋爐運行負荷和排放指標盡量控制的平穩(wěn)一些，以保證沒有超標數據上傳。

1.3石灰石量消耗大

2015年為了大幅降低SO2指標，石灰石消耗量偏高，平均鈣硫摩爾比為7.96，鈣硫摩爾比最高達到12.46。石灰石消耗量遠高于2.2的設計鈣硫摩爾比，石灰石浪費現象十分嚴重。

2鍋爐污染物排放優(yōu)化調整

2.1鍋爐負荷與煙氣排放指標

2014年7月份大檢修后，運行初期鍋爐負荷相對較低，生成的NOx較少，在無脫硝設施情況下，NOx、SO2指標全部合格排放。(2014年冬季建成脫硝設施)8月12、15日分別針對1#、3#鍋爐做大負荷試驗，查看NOx、SO2指標情況，在單臺鍋爐負荷達到190～200t/h情況下，盡量減少石灰石添加量，兩個指標同時均衡調控，NOx、SO2指標均超過200mg/Nm3標準。

8月25日公司裝置用汽量逐漸增大，兩臺鍋爐負荷共達到350t/h以上時，在保證SO2指標合格情況下，NOx排放超標次數逐漸增多。通過試驗發(fā)現:

(1)隨鍋爐負荷量提高，給煤量增加，即SO2、NOx生成量增加。給煤量增多，入爐的S和N元素含量會增多，同時爐膛溫度也會隨即升高，促使反應更加活躍加速，SO2、NOx生成量自然會增加。

(2)煤中S、N元素含量因煤種不同而差別很大，S、N元素含量越高，燃燒中SO2、NOx生成量會越高。煤種中S、N元素含量大小，是煙氣中SO2和NOx生成量的主要因素之一。

(3)隨石灰石給料量增加SO2指標會下降，但是NOx指標反而上升，石灰石給料量減少結果相反。由此證明了隨著石灰石給料量增多，爐內NOx生成量會相應增大。其原因為隨著石灰石量的增加爐內循環(huán)灰中CaO含量也會隨之增加，CaO是NOx生成的催化劑，所以NOx生成量會有所上升。

2.2鍋爐風量配比與煙氣排放指標關系試驗

表1的試驗運行符合為168t/h，入爐煤質穩(wěn)定，石灰石和氨水耗量保持不變。試驗數據如下:

通過試驗發(fā)現:

(1)隨二次風量增加導致SO2下降、Nox上升、顆粒物上升(SO2降36mg/Nm3;NOx升47mg/Nm3;顆粒物升2mg/Nm3)，二次風量減少結果正相反。

(2)二次風量過低，噸煤產汽下降，爐渣含碳量升高，機械不完全燃燒熱損失升高。

2.3鍋爐運行氧量與煙氣排放指標關系試驗

經過一段時間摸索調整，煙氣排放基本達到國家新環(huán)保要求。但是遇到裝置區(qū)用汽負荷、入爐煤質突然變化，而且變化幅度較大情況下，當鍋爐調整燃燒時，煙氣SO2排放超標現象時有發(fā)生，因為煙氣指標超標與鍋爐氧含量之間有著密切關系。

通過試驗發(fā)現氧含量低于5%以后，NOx生成量基本無變化，但是SO2生成量急劇升高。說明爐內脫硫反應的順利進行需保持一定的含氧量，因此鍋爐燃燒調整時對于氧量的控制需是十分重要的。

3煙氣排放與工藝調整關系

鍋爐運行調整與煙氣指標之間有一定規(guī)律性，而且各指標之間還有相互牽制作用。經過多次實驗，基本掌握了煙氣排放工藝調整的技巧和方法。

3.1脫硫、脫硝反應過程

3.2O2、SO2、NOX工藝調整

通過觀察注意到，SO2數據超標原因，多數為氧含量過大或者過小導致的，因此要求鍋爐運行氧含量控制在5%～6.5%之內，以煙氣環(huán)保監(jiān)測點的氧含量為準。

氧含量低，脫硫能力會下降，因為脫硫反應需要一定的氧含量。從脫硫反應公式中可以看出，如果爐內欠氧運行，提供脫硫反應需要的氧含量不足，導致脫硫化學反應能力下降，從而SO2排放升高;當氧含量低至一定程度時，SO2排放會急劇上升。文中案例中鍋爐運行氧含量降至約4.8%以下時，SO2排放便難以通過爐內脫硫穩(wěn)定控制在排放標準以內。

爐內欠氧運行時，SO2排放會升高，但是運行過程中往往只是增加石灰石給料量，并未考慮因缺氧而導致脫硫化學反應差的問題。針對類似情況應首先調整風量，保持氧含量在5%～6.5%之內，給爐膛內創(chuàng)造出適合脫硫反應的條件，否則只是通過增加石灰石給料量來降低SO2排放指標是難以實現的。

石灰石給料量增加，SO2排放量降低，但是NOx排放量反而會上升，這兩個指標變化方向相反。CaO是NOx生成的催化劑，所以爐內CaO增加，NOx生成量會增加。石灰石給料量過多時，導致NOx排放較高。為了降低NOx排放量加大氨水投入量，其效果會大打折扣。正確的做法是在SO2排放不超標前提下首先減少石灰石給料量，這時NOx排放會相應下降，隨即再少量調整氨水量即可實現污染物經濟高效達標排放。

如果SO2、NOx指標同時超標，首先應檢查氧含量是否在合理范圍之內，然后調整石灰石量，其次調整氨水量，最終使SO2、NOx排放指標都達到環(huán)保規(guī)定合格范圍排放。這一調整順序對于污染物排放控制有著重要的意義，否則會越調越亂。

3.3煙道漏風影響環(huán)保指標

尾部煙道及電袋復合除塵器區(qū)域是負壓區(qū)，一旦有密封不嚴處，外面空氣會被吸入到煙道內;或空氣預熱器漏風，都會導致煙氣氧含量升高，對煙氣排放指標會有一定影響。煙道漏風較嚴重時，要維持煙氣監(jiān)測點氧含量6%左右，只能降低爐膛內一、二次風量，這樣會使爐膛內燃燒氧含量不足。因此，首先提高鍋爐檢修質量，必須處理好煙道的漏風問題，再使鍋爐保持合理的氧含量范圍運行，對控制煙氣指標有著重要意義。

3.4調整SO2、NOX指標與成本關系

投入過量石灰石，SO2指標會下降很多，但NOx指標會上升很快，為了控制NOx指標又多增加氨水量，造成石灰石原料和氨水量相繼增加，致使電廠的環(huán)保排放控制成本顯著上升。

運行人員如果沒有掌握好調整要領，在氧含量不適合的情況下，盲目增加石灰石量和氨水量，不但控制指標困難，還會造成石灰石和氨水的浪費。環(huán)保指標調整應根據曲線趨勢變化做預見性和逐漸性進行調整，不能采用猛增猛減石灰石和氨水量方法。保持鍋爐運行穩(wěn)定和環(huán)保指標的平穩(wěn)調整，是節(jié)省成本的一個因素。認真調整煙氣指標，在保證國家環(huán)保指標的前提下按照廠里規(guī)定指標上限運行，也是降低企業(yè)成本的方法。

3.5環(huán)保指標控制與鍋爐優(yōu)化運行應同步

為了環(huán)保指標達標，鍋爐采取非正常的燃燒方式是不可取的。爐內欠氧燃燒可減少NOx排放，但是對鍋爐長周期安全穩(wěn)定運行和提高燃燒效率是不利的;爐內富氧燃燒有可能減少SO2排放，但是對鍋爐的熱效率也是不利的。因此，運行期間調整風量和氧含量在合理的范圍內，對爐料正常流化、燃料充分燃燒、二次風管充分冷卻、減少熱損失以及環(huán)保指標的控制，都是非常必要的，也是鍋爐長周期安全運行的一個保障。

3.6鍋爐氧量、熱效率、環(huán)保指標之間變化關系

圖1給出了污染物排放指標變化關系曲線圖。根據圖中各指標相互關系和變化規(guī)律來進行精細調整，既能保證鍋爐運行穩(wěn)定、環(huán)保達標排放，還能夠降低環(huán)保成本。

4爐內噴鈣脫硫系統(tǒng)運行問題及對策

4.1石灰石日用倉下料不均

石灰石日用倉時有出現棚料現象，為了解決棚料下料不暢通問題，每臺爐日用倉底部安裝了流化風板。初期階段因為經驗不足，為了日用倉下料流暢，流化風板壓縮風量投用較大，導致從石灰石日用倉上蓋、除塵器等密封不嚴處漏粉嚴重，現場彌漫著石灰石粉塵，造成了工作環(huán)境二次污染。同時又出現輸送爐內石灰石管道壓力波動較大，系統(tǒng)出現脈動式的輸送現象，石灰石投入量不容易被控制，調整環(huán)保指標比較困難。后來經過試驗，供給流化風板壓縮風壓力控制在20kPa以下，檢修時加強設備的密封嚴密性，得以解決環(huán)境二次污染問題和輸送石灰石管道壓力波動問題。

4.2石灰石利用率低

通過石灰石粒度分析顯示，目前所用石灰石中位徑為35μm左右，與爐內脫硫用典型石灰石粒徑分布(100～450μm)比較存在著粒徑過細的問題。此外，目前鍋爐石灰石投入點為上二次風口，投入點偏高也是導致石灰石浪費嚴重的一個原因。

5SNCR脫硝系統(tǒng)問題及

5.1氨槍噴嘴頭部磨損和

每臺爐有兩個旋風分離器，每個旋風分離器入口煙道側墻上設有5個霧化氨槍。停爐后檢查噴嘴情況時，發(fā)現上部的噴嘴磨損最嚴重，霧化效果很差，從上往下磨損逐漸輕，最下部噴嘴幾乎沒有磨損，但是已經被堆積的灰堆埋著，霧化噴嘴口徹底堵塞。從現象反映出，旋風分離器入口煙道上部風速快，沖刷力相對大，噴嘴頭部磨損嚴重;煙道下部風速較慢，沖刷力較小，噴嘴頭部磨損較輕;煙道底部較粗顆粒在重力作用下落下來，形成了一定高度灰堆包，導致最底部噴嘴被灰堆掩埋。

這說明每個電廠循環(huán)流化床鍋爐因設計、入爐煤質、運行風量等原因，運行狀況非一致，所以初次安裝氨槍之前，首先要了解本爐的特點。后來通過運行摸索決定關掉最底部氨槍，并采取每個月進行檢查噴槍措施，及時更換磨損的噴嘴，經過一段時間運行觀察對比，不僅沒有因為停用氨槍而影響到NOx排放指標，還節(jié)約了部分氨水。

5.2脫硝系統(tǒng)運行參數影響噴槍霧化問題處理

剛投用脫硝系統(tǒng)時，對氨水系統(tǒng)運行參數沒有具體的要求，鍋爐同樣負荷情況下，每個班組使用氨水量偏差較大。后來發(fā)現，運行過程中壓縮空氣壓力和氨水壓力高低對霧化效果有很大影響。氨水霧化效果越好，氨霧氣與煙氣混合越均勻，脫硝效果越佳，氨水浪費就越少。經過實驗后，要求保持氨槍前氨水壓力不低于0.1MPa，并且鍋爐運行期間也對氨槍定期進行了霧化試驗，確保運行期間霧化良好。結果在同等鍋爐負荷、煤質情況下氨水又節(jié)約了約1/4量。

6煙塵方面問題

煙塵的達標排放與電袋復合除塵器電場的運行狀況有一定關系。如果電場運行良好，二次電流、電壓在合理的情況下，兩個電場承擔著大部分的除塵工作，減輕后部布袋除塵器除塵壓力，使電袋復合除塵器高效運行。

鍋爐每次停爐檢修時，布袋除塵器徹底檢查處理。做銀光粉嚴密性試驗，有漏粉現象的布袋及時進行更換;有布袋安裝卡扣接縫不嚴密的及時處理;所有電磁脈沖閥進行手動和自動開關試驗，故障不動作的脈沖閥及時更換，動作異常遲緩的清洗處理。經過全面、認真檢修，從而確保鍋爐運行一個周期內使煙塵全部達標排放。

7結束語

通過鍋爐燃燒優(yōu)化調整并結合系統(tǒng)改造，選擇合適的環(huán)保技術路線和設備運行參數，完全可以實現鍋爐污染物的達標排放，十分有利于鍋爐節(jié)能環(huán)保高效運行。這對于電廠運行經濟性和生態(tài)環(huán)境的保護都有著重要的意義。