锅炉启动时如何调整好NOx排放浓度

锅炉启动阶段NOx生成特性与调整难点

锅炉冷态启动过程中，炉膛温度低、燃烧组织不稳定、烟气再循环尚未完全投入，NOx生成规律与正常运行工况存在明显差异。启动初期炉膛热负荷低，燃烧器区域局部高温区较少，热力型NOx生成量相对有限，但随着投粉量增加、炉膛升温加快，若风煤配比不当或过量空气系数偏高，燃料型NOx与热力型NOx均会快速上升。启动阶段脱硝系统往往因烟温低于催化剂起活温度而无法正常投运，因此必须从燃烧源头控制NOx生成，避免启动期间出现短时高浓度排放。

调整NOx的首要原则是控制炉膛出口氧量，避免过量空气系数过大。启动投粉初期，运行人员常因担心燃烧不稳而将二次风门开得过大，导致炉内氧浓度偏高，燃料氮氧化转化率明显增加。应根据煤质特性和火焰监视情况，逐步关小二次风门，维持省煤器出口氧量在合理区间，一般启动阶段可控制在4%—6%，待负荷稳定后再逐步降低。同时应合理调整一次风率，保证煤粉着火及时，避免煤粉在低温区长时间停留形成大量燃料型NOx。

燃烧器配风方式对启动阶段NOx影响显著。应采用分级燃烧思路，适当减少燃烧器根部二次风量，推迟二次风与煤粉气流的混合，降低着火初期氧浓度，抑制NOx生成。对于配备燃尽风系统的锅炉，启动阶段可提前投入部分燃尽风，使主燃烧区处于富燃料状态，形成还原性气氛，促进已生成的NOx被还原为氮气。但需注意燃尽风投入量不宜过大，防止炉膛上部温度下降过多影响蒸汽参数和燃烧稳定性。

煤粉细度与投粉方式同样需要关注。启动阶段磨煤机出力低，煤粉可能偏粗，粗煤粉着火延迟，火焰中心上移，局部高温区扩大，NOx生成增加。应适当提高磨煤机出口温度，改善煤粉细度，优先选用挥发分较高、氮含量较低的煤种进行启动。投粉时应遵循先下层、后上层，先少后多的原则，避免多台磨煤机同时大量投粉造成炉内热负荷剧烈波动。

炉膛负压与烟气再循环的配合也不可忽视。保持适当负压稳定，防止冷风漏入过多降低炉膛温度并增加氧量。对于配置烟气再循环的锅炉，在烟温允许时尽早投入再循环风机，降低主燃烧区氧浓度和火焰峰值温度，对抑制热力型NOx具有明显效果。启动过程中应加强NOx在线监测，根据排放值动态修正风门开度、给煤量和燃尽风比例，形成闭环调整。

通过以上综合措施，锅炉启动阶段NOx排放可得到有效控制，为脱硝系统投运前的环保达标提供保障，同时也有利于缩短启动时间，提高启动过程的安全经济性。