燃气锅炉热效率过低的原因(转载--为什么适当降低锅炉氧量可以减少脱硝系统氨耗量？)

Posted 2023-06-02

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燃气锅炉热效率过低的原因(转载--为什么适当降低锅炉氧量可以减少脱硝系统氨耗量？)

来源：火电厂技术联盟

一、氨气是如何进行脱硝的？

氨气作为脱硝剂被喷入高温烟气脱硝装置中,在催化剂的作用下将烟气中NOx分解成为N2和H2O,其反应公式如下:

催化剂 :4NO + 4NH3 +O2→4N2 + 6H2O

催化剂 NO +NO2 + 2NH3→2N2 + 3H2O

一般通过使用适当的催化剂,上述反应可以在200 ℃～450 ℃的温度范围内有效进行, 在NH3/NO = 1的情况下,可以达到80～90%的脱硝效率。

二、为什么调低锅炉氧量可以减少脱硝系统的氨耗量？

1、在燃烧调整过程中，适当降低氧含量可以使锅炉燃烧的过量空气系数减少，也就是说在燃烧过程中过剩余的量会减少。

2、在整个过程中燃烧处于微缺氧燃烧的状态，那么煤中的硫元素与空气的接触面积减小，通过燃烧生成的NOx量就会减少。

3、生成的减少，那么脱硝系统保持同样的NOx含量所需要的氨气量就会减少，此时喷氨调节门就会关小，氨量自然也就会下降。

三、低氧量燃烧对于锅炉安全性的影响。

1、虽然较低的氧量有助于减少NOx的生成量，从而降低氨耗，但是过低的氧量会造成锅炉燃烧不完全，最明显的就是使锅炉的飞灰含碳量的增加，增大不完全燃烧损失，从而造成不完成燃烧损失增大，导致煤耗增加，从而导致经济性下降，氧量严重不足时甚至会发生燃烧不稳定，影响锅炉运行的安全性。

2、氧量控制过低时，会在热水锅炉水冷壁附近形成还原性气氛和含量很高的 H2S 气体， H2S 气体对水冷壁的腐蚀非常强，会使 Fe2O3 的保护膜破坏，使管壁不断遭受腐蚀。而灰分在还原性气体中的灰熔融温度将大幅度降低，容易引起炉内结渣。因此氧量控制过低会产生高温腐蚀和结渣的风险，对锅炉运行安全性造成影响。为防止结渣和水冷壁高温腐蚀，烟气中一氧化碳含量宜控制在 120PPm 以下。烟气中一氧化碳含量与氧量、燃料种类和制粉运行方式都有密切的关系。

四、高氧量对于锅炉燃烧的影响。

1、在一定范围内，运行氧量增加，可以改善燃料与空气的接触和混合，有利于完全燃烧，使可燃气体未完全燃烧热损失和固体未完全燃烧热损失降低。随着氧量增加，会使锅炉的烟气量增加，增大排烟热损失。锅炉燃烧过程中氧量过大，还将使风机的电耗增加。因此氧量控制对锅炉运行经济性影响很大，合理的运行氧量应使各项热损失之和为最小，锅炉热效率最高。氧量的控制应在一氧化碳含量骤然升高的拐点右侧，即锅炉热损失最小的区域。此外，氧量的增大，烟气流量和烟气流速增大，对受热面磨损也产生不利影响。

2、锅炉燃烧生成总的 NOX 含量随着氧量的增而增加，因此高氧量运行对锅炉的 NOX 控制是不利的。同理，这校将会造成脱硝系统氨耗增加，这样对于经济性和安全性都是不利的。