1、课题来源与背景 针对行业内高挥发份燃料NOx初始排放控制难题（褐煤、长焰煤和生物质等Vdaf>37%燃料)，以及如何提高流化床锅炉系统能效水平，节约能源降低碳排放，红光锅炉加大了科研力度，与清华大学合作开发168MW高挥发份燃料低氮节能型循环流化床热水锅炉，应用于沈阳北方联盟热电有限公司沈西北热电厂集中供热工程项目，合同编号：GL1901 2、研究目的和意义 该产品建设符合国家节能减排、发展持续经济的能源产业政策。该产品可实现煤炭及可再生等多燃料的低排放节能供热，对提高能源利用率，减少排放保护环境，实现经济社会的可持续发展有着十分重要的意义，真正达到低排放环保、高效节能低碳；产品投资回报快，能为用户带来最大的投资回报；产品的产业化附加值高、产业带动性强、能较快形成较大产业规模，经济效益和社会效益显著。 3、主要论点和论据 降低高挥发份燃料NOx初始排放浓度，减少排放保护环境，提高流化床锅炉的系统能效水平，节约能源降低碳排放。 目前循环流化床锅炉在燃烧中很好地解决了大部分贫煤、烟煤等燃料的NOx初始低排放问题，但是高挥发份燃料，如褐煤、长焰煤和生物质等使用率较高燃料的NOx初始排放偏高的问题仍未解决，目前行业内排放水平为120～150mg/Nm3。减少NOx排放，在低排放要求地区，减少对环境的污染程度，减少PM2.5二次颗粒物的生成。 在超低排放地区，减少了用户环保处理费用。 同时锅炉系统热效率高，节省煤炭消耗，利于煤炭资源的可持续利用。同时减少碳排放，减少温室效应。 4、创见与创新 1）通过优化分离器进口流场及圆筒烟速，改进加速段结构，开发并应用了高效分离技术，获得了超细循环灰，床层细灰份额增加，实现了总床存量降低。 2）针对高挥发份燃料，开发了降低一次风比例（低于45%）及选择性排渣调节床料比例的低NOX燃烧运行调控技术，增强了还原性气氛，降低NOx初始排放浓度。 3）开发并应用了非对称给煤，二次风优化，提高对流受热面烟速等高效燃烧换热技术，降低了炉渣和飞灰含碳量，提高了锅炉效率。锅炉尾部除尘器后加装低低温省煤器烟气余热回收，同时加装冷渣余热回收装置，显著提高了锅炉系统能效。 5、社会经济效益，存在的问题 168MW锅炉燃烧高挥发份燃料实际达到的各项指标均优异： 1）锅炉额定负荷NOx实际测试初始排放55mg/Nm3（Vdaf=42.57%），正常运行在50～70mg/Nm3,实现了NOx排放在行业其他产品（120～150mg/Nm3）水平上降低50%以上。 2）锅炉额定负荷实际测试热效率92.5%。锅炉尾部低低温省煤器余热回收2.3MW，冷渣机回收余热2.0MW，热效率达2.5%，锅炉系统总体热效率达95%。运行煤耗相比行业其他产品节煤达～5%； 3）一次风机功率630KW,相对比行业其他产品，节电20%～40% 社会效益： 1）减少NOx排放，在超低排放要求地区，减少对环境的污染程度，减少PM2.5二次颗粒物的生成。同时锅炉热效率高，节省煤炭消耗，利于煤炭资源的可持续利用，同时减少碳排放，减少温室效应。 2）有利于低热值的褐煤、长焰煤及生物质燃料的资源化清洁化利用，可改善煤矿区的环境，推进生态。同时带动生物质收集、储存和运输整个产业链的发展。 3）锅炉可用率高，降低了锅炉运行期间故障率，确保冬季供暖需求。 4）锅炉可在30～110%负荷范围调节，可用于机组调峰、有利于能源合理分配。 5）锅炉的主要材料是钢材和耐火建材，本项目可带动钢铁、制造业、冶金行业发展； 经济效益： 1）环保：本采暖季减少NOx排放47吨,尿素消耗量减少187吨，节省尿素处理费用41万元。减少CO2排放8640吨。 2）节煤：本采暖季节约燃料用量5872吨，节省燃料成本293.6万。 3）节电：本采暖季节电量94.8万KWh，节省耗电量成本63.5万元。 总结：本采暖季84.3%负荷运行120天减少运行费用398万元，1个采暖季额定负荷运行150天减少运行费用590万元。锅炉可用率高，锅炉抗磨损能力强，可连续运行三个采暖季10000小时以上，减少用户的维护检修费用及降低事故停炉带来的经济损失。 存在问题： 还需要进行高挥发份燃料低氮燃烧还原性气氛与炉内高效脱硫的相互影响以及更细的燃料粒度（0-3mm）对炉内脱硫反应和燃烧的影响规律的深入研究与试验。

哈尔滨红光锅炉总厂有限责任公司

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