0引言
350MW超临界CFB锅炉在300MW级亚临界锅 炉的基础上进行了大量优化， 如炉膛伸缩比优化、 高位二次风技术、 多并联扩展水冷屏技术、 布风板 分区技术、 炉前均匀连续给煤技术等, NOx及SO2的原始排放值大大降低， 特别是烟气中的NOx含量， 在不投入尿素、 液氨等还原剂的前提下， 原始排放可以达到50mg/Nm³以下， 这就为脱硫系统、 脱硝系统的一体化协调控制创造了多种匹配的研究方案。 本文主要就炉内输入石灰石对NOx原始排放的影响进行实验研究， 并在此基础上通过调整炉内 石灰石用量、SNCR系统尿素用量、 尾部湿法脱硫系统设备投用率， 实现最佳的运行经济效益。
1实验过程
1.1实验煤种及石灰石
本次实验煤种采用设计煤种， 如表1所列。
石灰石的数据如表２所列 。
1.2实验测点
试验测量项目、测点位置均依据ASMEPTC4、 ASMEPTC4.3等有关标准确定，锅炉性能考核试验 所有测点如下。
烟气取样测点：布置在空气预热器进口烟道、 布袋除尘器进口烟道， 空气预热器进口烟道每侧12个测孔， A、B空预器共24个测孔；布袋除尘器进 口烟道每侧为4个测孔， A、 B布袋除尘器共8个测 孔。
烟气温度测点：布置在空气预热器进口烟道、 布袋除尘器进口烟道，同烟气取样测点共用。
气温度测点：布置在空气预热器进口风道， 一次风道每侧两个测孔， A、 B一次风道共4个测孔； 二次风道每侧两个测孔， A、 B二次风道共4个测孔。
环境温度压力测点：在送风机入口附近避风遮阳处。
1.3实验仪器和方法
实验的主要仪器仪表均由西安热工研究院有限公司提供， 烟气分析仪器在每次试验前后进行现场标定和校核。 主要仪器仪表如表3所列。
实验过程中， 保持给煤均匀, 调整上下二次 风的风量在合适的位置，上层二次风门开度在 50% - 70%, 下层80%- 100%, 保持炉内平均床温在850屯左右。
烟气成分测扯， 分别在空预器、 布袋除尘器 进口烟道按照网格法规定逐点测量烟气成分含量， 以此获得截面烟气成分代表点， 在代表点处采用取样管抽取烟气样品， 抽取的烟气样品引至特制的烟 气混合器进行预处理。 然后将烟气样品引至德国M&C公司生产的烟气前处理装置清洁、 除湿、 冷却后接入ROSEMOUNT公司生产的NGA2000型烟气 分析仪。 典型的烟气取样分析系统如图l。 烟气成 分分析的主要项目有：O2、 CO、 CO2 、NO, NGA2000型烟气分析仪具有输出电流信号的功能， 再辅之以IMP分散式数据采集系统， 烟气成分分析数据采样周期为2s, 可对试验工况内烟气成分实 现实时监测。
空预器进口烟气中NOx的浓度(6%O2 , 标态，干基）按式（1）计算：
2实验结果
2.1石灰石投运对NOx生成的影响
试验选择在江苏华美热电公司#2号锅炉进行， 在机组360 MW负荷时，逐渐投运石灰石， 观察石灰石投运对锅炉出口NO,的影响, 试验结果如表4 所列。
2.2石灰石频率和NOx的关系
为了更直观地体现石灰石给料量和NOx的关系， 通过曲线图来表示，具体如图2所示。
从图2可以看出，在不投入石灰石时，NOx的 排放较低在50mg/Nm³左右，随着石灰石给料量增加，NOx呈现总体上升的趋势，在石灰石量低于3 t/h时，增长速度较缓慢；石灰石量高千4t/h时， 增长速度急剧上升。
3脱硫系统、脱硝系统的一体化协调控制
本项目在单台350 MW超临界CFB机组进行了为期一个月的脱硫脱硝一体化协调控制试验，试验 目的通过调整炉内脱硫石灰石的用量，控制进入脱 硫塔原烟气SO2含量，SNCR脱硝喷枪不投入或者仅投人一组的情况下，保证NOx排放达标，同时降低 炉后湿法脱硫系统电耗，获得最佳经济效益。
3.1试验情况介绍
试验期间人炉煤空干基硫份为0.84 ~ 1. 51,计算算术平均值在1.12, 机组电负荷为190~ 310 MW, 平均热负荷折算电负荷约40~50MW。
试验过程中，通过调节叶轮给粉机变频速率， 调整炉前石灰石用量，投入一组或多组炉前石灰石 系统，控制炉内Ca/S在1. 5左右，炉膛出口烟气SO2 含量在800 mg/Nm³时经济性最好。机组电负荷在 240 MW以下，脱硝喷枪可以不投入，能保证NOx 排放达标（低于50 mg/Nm³)，湿法脱硫浆液循环泵仅运行两台即可满足净烟气SO2排放达标（低于 35 mg/Nm³) ; 电负荷270~310 MW时，需运行3 台浆液循环泵。在进行脱硫脱硝一体化协调控制试 验前，低负荷工况， 尾部湿法脱硫系统需要运行4 台浆液循环泵，高负荷工况需要5台浆液循环泵。
3.2经济效益分析
对比11月份、12月份（试验月份）脱硫脱硝系统石灰石、尿素用量及费用分别如表5、6所列。
其中，150目石灰石价格80元/t, 325目石灰石120元/t, 两台浆液循环泵日电耗在2.4万kW·h(0.32元/kW·h) , 尿素1600元/t。
两台浆液循环泵节约电耗折算21.504万元， 综合比较试验前后，每月可以节约30万元左右， 另外石膏制备系统试验调整前平均每天运行一次制备石膏， 现调整后平均两天运行一次制备石膏， 每 次运行时长为12~14 h, 平均节约电耗折算成发电 成本约450元/d, 每月节约成本1.35万元。
原标题：350ＭＷ超临界CFB脱硫脱硝一体化协同控制研究
