[发明专利]基于机组经济性的锅炉NOX排放评价指标的分析方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种锅炉NO_x排放评价指标的分析方法，尤其涉及一种基于火力发电厂机组经济性的锅炉NOx排放评价指标的分析方法,属于燃烧污染物控制分析的研究领域。

背景技术：煤是一种“肮脏”的燃料，它在供应能量的同时，会以粉尘、二氧化硫、氮氧化物、二氧化碳、灰渣等污染环境，而火电厂作为燃煤大户，其污染物排放的监测和控制有待进一步加强。

2011年国家环境保护部正式颁布了《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)，对于烟尘、SO₂及NO_x的排放有了更加严格的要求，这是目前世界上最为严格的排放标准。按照标准要求，现有燃煤火力发电锅炉氮氧化物(以NO₂计)排放执行100mg/Nm³(折算到6％O₂)的排放限值；现有燃油锅炉氮氧化物(以NO₂计)排放执行100mg/Nm³(折算到3％O₂)；现有燃天然气锅炉氮氧化物(以NO₂计)排放执行100mg/Nm³(折算到3％O₂)。从我国针对氮氧化物排放限值的规定中可以发现，我国对于氮氧化物带来的危害越来越重视，控制火电厂氮氧化物的排放已成为火电行业“十二五”环境保护工作的重中之重，火电脱硝已经成为首要任务。

为达到这样的排放标准，大量的锅炉需要采取措施对NO_x的排放进行控制。目前，应用于电厂NO_x控制技术主要有三种：低NO_x燃烧器、选择性催化还原烟气脱硝技术(SCR)以及选择性非催化还原烟气脱硝技术(SNCR)。其中SCR技术脱硝效率最大，相对容易实现排放标准，但是SCR技术庞大的投资和日常运行成本是最高的，一直制约该技术的应用；SNCR投资成本为中等，运行成本也较高，但脱硝效率一般。而低NO_x燃烧技术，投资和运行维护成本相对最低，尽管脱硝效率稍显偏低，但可以降低SCR装置入口前NO_x排放浓度，可以有效控制SCR装置规模和减少日常运行所需的各种费用。

低NO_x燃烧技术非常适合控制氮氧化物的生成，但也存在燃烧效率与NO_x浓度降低效率相矛盾的问题，如果低NO_x燃烧技术运用不当，会造成CO含量的急剧增加，从而大大增加化学未完全燃烧热损失。同时，也会引起飞灰含碳量的增加，导致机械未完全燃烧损失的增加，燃烧效率降低，机组的经济性下降。此外，低氧浓度会使炉膛内某些地区成为还原性气氛，从而降低灰熔点，增加炉壁结渣和腐蚀的风险。因此，在实施低NO_x燃烧技术时，要在保证锅炉的安全性和经济性的前提下进行。

电厂锅炉的经济运行一直是一个被广为重视的问题,这不仅牵扯企业的经济效益,而且在能源日益短缺的将来对节约能源,实现持续协调发展更具重大意义。我国的煤炭绝大部分用在发电方面,节能降耗对电站锅炉更是迫在眉睫。火电厂的节能重点就是要提高热力设备及热力系统的燃料转换率，煤耗率的高低能反映出火电厂热经济运行情况的好坏,也能反映出电厂设备完好情况、检修质量、运行操作水平、系统合理性及专业管理水平。火电厂的煤耗技术经济指标可分为发电标煤耗和供电标煤耗，发电标煤耗是指统计期内每发一千瓦时电量所需耗用的标准煤量，而供电标煤耗是指统计期内每供一千瓦时电量所需耗用的标准煤量。如果锅炉煤质不变，同样的发电量耗用的原煤量相同,但由于厂用电量或者厂用汽量导致机组厂用电率增高(其中包括输煤皮带、给煤机、除渣机及水泵等功率增加)，就会造成供电煤耗增加。可见，供电标煤耗是反映火电厂发电设备效率和经济性的一项综合性技术经济指标。

前述认为，在实施低NO_x燃烧技术时，要在保证锅炉的安全性和经济性的前提下进行。但目前的火电厂大气污染物排放标准中氮氧化物的排放限值的单位要求为mg/m³，该限值仅考虑了NO_x排放的浓度限值，并没有基于火力发电厂的经济性进行评价。

目前对于基于火力发电厂机组经济性的锅炉NO_x排放评价指标的分析尚无报道。

发明内容：