[发明专利]一种CFB锅炉全负荷下低氮燃烧分区控制方法

说明书

本发明提供了一种CFB锅炉全负荷下低氮燃烧分区控制方法，具体包括：将矩形CFB锅炉炉膛根据给煤口进行区域划分；按照常规方法监测每个区域内的NO_x浓度、尿素溶液流量、分区氧浓度、分区床温、给煤量、一次风量、二次风量、石灰石投加量、密相区平均温度及二次风区域喷氨量数据；采集并储存每个区域内过去72小时的以上数据，并利用基于机器学习的算法建立NO_x浓度的预测模型，对每个区域内NO_x浓度进行预测；依据所预测的NO_x浓度，并结合所采集的数据信息，对每个区域内的给煤量、一次风量、二次风量、二次风区域喷氨量以及石灰石投加量进行调整。本发明将分区预测与分区控制相结合，深度挖掘低氮燃烧降氮潜力，节约了脱硝剂用量。

技术领域

本发明涉及火力发电脱硝技术领域，具体涉及一种CFB锅炉全负荷下低氮燃烧分区控制方法。

背景技术

循环流化床锅炉是一种燃料适应性广、负荷调节比大、污染物排放量低的洁净煤发电技术。由于其燃烧温度低，其氮氧化物排放量一般低于200mg/Nm³，能够以最小的环保代价获得最优的环保效果。然而为满足电力“节能减排，双降双低”的环境趋势要求，循环流化床锅炉发电宽负荷调节过程中NO_x超低排放成为目前行业面临的技术挑战。

我国循环流化床发电机组多采用炉内低氮燃烧，再根据装配的机组容量来配备选择性催化还原烟气脱硝(SCR)以及选择性非催化还原烟气脱硝(SNCR)。目前发电现场在降负荷过程中，为了不使烟气NO_x排放超标，往往喷氨过量，过量氨气会加大脱硝成本，引起的氨逃逸，危害设备的安全使用。相对而言，炉内低氮燃烧调整，既不需要投加额外成本，又不会造成其它二次污染，是NO_x控制效率高且节约成本的最好的脱硝技术。然而，目前的CFB低氮燃烧技术，主要集中在炉内空气或燃料分级两大方向，工程中常用的有：通过烟气再循环降低燃烧区域的给氧量，营造还原性气氛；抬高锅炉二次风口，延迟补氧；改造高效旋风分离器提高返料量，以降低燃烧区温度等。

发明专利CN201711477013.8公开了一种脱硝低NO_x循环流化床锅炉及脱硝低NO_x排放控制工艺，包括增加锅炉内的循环物料量，增加或减少炉膛内蒸发受热面的吸热量，改变煤燃烧各阶段的氧量从而降低锅炉炉膛中燃烧温度，降低煤燃烧产生的NO_x污染物。发明专利CN201921802668.2公开了一种低氮燃烧循环流化床锅炉，对一次风系统结构改进后，形成从中心向四周风量渐小的出风，从而使一次风的整体布风均匀，进而使落煤均匀，提高燃烧效果，进而提高氮氧化物脱除率，降低氮氧化物的排放量。发明专利CN201910639375.5公开了一种循环流化床锅炉炉内脱硝工艺，通过分级燃烧技术的最突出特点是超低NO_x燃烧特性，在保证稳燃高效的前提下，通过采用高效浓淡分离技术、空间燃烧分级技术、一次风逆向射流等手段，不仅保证煤粉早着火，稳定燃烧，通过采用上下、左右可调燃尽风喷口技术，实现炉内按需供风和降低炉膛出口烟温偏差，更重要的是实现了锅炉超低NO_x的燃烧排放，比传统锅炉排放降低20-30％，实现良好的环境效益。