[发明专利]一种300MW煤粉锅炉的NOx生成浓度的预测方法

说明书

本发明公开了一种300MW煤粉锅炉的NOx生成浓度的预测方法，首先提供入炉煤质参数和机组负荷；然后预测不同煤种的NOx生成浓度；随后预测机组负荷对NOx生成浓度的影响；最后预测不同煤种在特定负荷下的NOx生成浓度的影响；本发明不仅考虑了煤质参数的变化，同时还考虑了不同负荷下运行条件变化对NOx生成浓度的影响，使其预测结果更加实用，也符合电厂负荷随时波动的特点；对不同煤种在非低氮燃烧条件下相同运行参数下的NOx生成浓度进行了实验室的测试，根据试验结果得到的影响规律，其结果更为科学可靠；本发明可适应无烟煤、贫煤、烟煤及褐煤等动力用煤，具有普遍规律，也符合目前电厂宽煤种掺烧的实际情况。

技术领域

本发明涉及煤粉锅炉的NOx生成浓度预测技术领域，具体涉及一种华能榆社发电有限责任公司300MW煤粉锅炉在40％-100％负荷(120MW-300MW)范围内燃用不同煤种(无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤)的NOx生成浓度的预测方法。

背景技术

据统计，我国大气污染物中的NOx60％来自于煤的燃烧，每燃烧一吨煤炭，约产生5-30kg氮氧化物。其中，火电厂发电用煤又占了全国燃煤的70％。为控制燃煤火电厂的NOx污染物排放水平，中国相继颁发了《火电厂大气污染物排放标准-GB13223-1996》、《中华人民共和国大气污染保护法》(2000年9月实施)、《火电厂大气污染物排放标准GB13223-2003》、《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011等政策和标准，要求火电厂采取措施控制NOx排放，达到排放标准。目前大多数火电厂NOx的排放要求是50mg/Nm³，当电厂设备确定后，排放要达标，则要求脱硝入口也即NOx的生成浓度在一定范围内。

影响NO_X生成浓度的因素主要有设备因素和运行参数，其中设备因素包括锅炉的热负荷参数、燃烧器设计、制粉系统设计、是否敷设卫燃带等，运行参数则包括机组负荷、运行氧量、燃尽风率、煤粉细度、一次风率、燃料特性(燃煤挥发分、氮含量)等。对于特定的电厂，当设备和机组负荷确定后，影响NOx生成浓度的主要是燃料特性和运行参数，而运行参数也主要受燃料特性影响。

目前大多数火电厂在配煤掺烧过程中仅考虑燃料成本，并未考虑燃料在燃烧过程中NOx排放成本控制带来的对燃烧经济性的影响，进而可能导致选取了假性“经济”掺配方案。当机组确定后，不同煤种(无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤)燃烧时的NOx生成浓度是不同的，现有的研究大多从机理上进行了分析和研究，但并为给出具体影响因素和影响因子。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种300MW煤粉锅炉的NOx生成浓度的预测方法，具体涉及一种华能榆社发电有限责任公司300MW煤粉锅炉在40％-100％负荷(120MW-300MW)范围内燃用不同煤种(无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤)的NOx生成浓度的预测方法。高精度的NOx生成浓度预测精度为变更煤种后NOx排放是否达标以及脱硝成本预测提供了基础数据，可用于指导电厂的燃料采购和配煤掺烧，在满足NOx排放达标的情况下，为电厂选择性价比最高的燃煤以及燃烧经济性最优的配煤掺烧方案提供技术支撑，可用于智能化的配煤掺烧系统中。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种300MW煤粉锅炉的NOx生成浓度的预测方法，包括如下步骤：

第一步：提供入炉煤质参数和机组负荷，入炉煤质参数具体包括全水分M_t，％、干基灰分A_d，％、收到基挥发分V_ar，％和收到基氮含量N_ar，％，机组负荷FH，MW；

第二步：预测不同煤种的NOx生成浓度NOx-YM，mg/Nm³；

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