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蘇州安峰環保近期對某公司現有三臺220t/h循環流化床(CFB)鍋爐，進行環評問題脫硫脫硝改造，以期達標排放的效果。該公司在2012-2013年期間，對鍋爐系統進行過一輪改造，但由于系統出力不理想，無法達到環評要求，因此，近期要進行改造解決運行風量不足、數據偏差過大等問題。
1鍋爐污染物排放優化調整
1.1鍋爐負荷與煙氣排放指標
2013年7月份大檢修后，運行初期鍋爐負荷相對較低，生成的NOx較少，在無脫硝設施情況下，NOx、SO2指標全部合格排放。(2014年冬季建成脫硝設施)8月12、15日分別針對1#、3#鍋爐做大負荷試驗，查看NOx、SO2指標情況，在單臺鍋爐負荷達到190～200t/h情況下，盡量減少石灰石添加量，兩個指標同時均衡調控，NOx、SO2指標均超過200mg/Nm3標準。
8月25日公司裝置用汽量逐漸增大，兩臺鍋爐負荷共達到350t/h以上時，在保證SO2指標合格情況下，NOx排放超標次數逐漸增多。通過試驗發現:
(1)隨鍋爐負荷量提高，給煤量增加，即SO2、NOx生成量增加。給煤量增多，入爐的S和N元素含量會增多，同時爐膛溫度也會隨即升高，促使反應更加活躍加速，SO2、NOx生成量自然會增加。
(2)煤中S、N元素含量因煤種不同而差別很大，S、N元素含量越高，燃燒中SO2、NOx生成量會越高。煤種中S、N元素含量大小，是煙氣中SO2和NOx生成量的主要因素之一。
(3)隨石灰石給料量增加SO2指標會下降，但是NOx指標反而上升，石灰石給料量減少結果相反。由此證明了隨著石灰石給料量增多，爐內NOx生成量會相應增大。其原因為隨著石灰石量的增加爐內循環灰中CaO含量也會隨之增加，CaO是NOx生成的催化劑，所以NOx生成量會有所上升。
1.2鍋爐風量配比與煙氣排放指標關系試驗
表1的試驗運行符合為168t/h，入爐煤質穩定，石灰石和氨水耗量保持不變。試驗數據如下:
通過試驗發現:
(1)隨二次風量增加導致SO2下降、NOx上升、顆粒物上升(SO2降36mg/Nm3;NOx升47mg/Nm3;顆粒物升2mg/Nm3)，二次風量減少結果正相反。
(2)二次風量過低，噸煤產汽下降，爐渣含碳量升高，機械不完全燃燒熱損失升高。
1.3鍋爐運行氧量與煙氣排放指標關系試驗
經過一段時間摸索調整，煙氣排放基本達到國家新環保要求。但是遇到裝置區用汽負荷、入爐煤質突然變化，而且變化幅度較大情況下，當鍋爐調整燃燒時，煙氣SO2排放超標現象時有發生，因為煙氣指標超標與鍋爐氧含量之間有著密切關系。
通過試驗發現氧含量低于5%以后，NOx生成量基本無變化，但是SO2生成量急劇升高。說明爐內脫硫反應的順利進行需保持一定的含氧量，因此鍋爐燃燒調整時對于氧量的控制需是十分重要的。
2煙氣排放與工藝調整關系
鍋爐運行調整與煙氣指標之間有一定規律性，而且各指標之間還有相互牽制作用。經過多次實驗，基本掌握了煙氣排放工藝調整的技巧和方法。
2.1脫硫、脫銷反應過程
2.2O2、SO2、NOX工藝調整
通過觀察注意到，SO2數據超標原因，多數為氧含量過大或者過小導致的，因此要求鍋爐運行氧含量控制在5%～6．5%之內，以煙氣環保監測點的氧含量為準。
氧含量低，脫硫能力會下降，因為脫硫反應需要一定的氧含量。從脫硫反應公式中可以看出，如果爐內欠氧運行，提供脫硫反應需要的氧含量不足，導致脫硫化學反應能力下降，從而SO2排放升高;當氧含量低至一定程度時，SO2排放會急劇上升。文中案例中鍋爐運行氧含量降至約4．8%以下時，SO2排放便難以通過爐內脫硫穩定控制在排放標準以內。
爐內欠氧運行時，SO2排放會升高，但是運行過程中往往只是增加石灰石給料量，并未考慮因缺氧而導致脫硫化學反應差的問題。針對類似情況應首先調整風量，保持氧含量在5%～6．5%之內，給爐膛內創造出適合脫硫反應的條件，否則只是通過增加石灰石給料量來降低SO2排放指標是難以實現的。
石灰石給料量增加，SO2排放量降低，但是NOx排放量反而會上升，這兩個指標變化方向相反。CaO是NOx生成的催化劑，所以爐內CaO增加，NOx生成量會增加。石灰石給料量過多時，導致NOx排放較高。為了降低NOx排放量加大氨水投入量，其效果會大打折扣。正確的做法是在SO2排放不超標前提下首先減少石灰石給料量，這時NOx排放會相應下降，隨即再少量調整氨水量即可實現污染物經濟高效達標排放。
如果SO2、NOx指標同時超標，首先應檢查氧含量是否在合理范圍之內，然后調整石灰石量，其次調整氨水量，最終使SO2、NOx排放指標都達到環保規定合格范圍排放。這一調整順序對于污染物排放控制有著重要的意義，否則會越調越亂。
2.3煙道漏風影響環保指標
尾部煙道及電袋復合除塵器區域是負壓區，一旦有密封不嚴處，外面空氣會被吸入到煙道內;或空氣預熱器漏風，都會導致煙氣氧含量升高，對煙氣排放指標會有一定影響。煙道漏風較嚴重時，要維持煙氣監測點氧含量6%左右，只能降低爐膛內一、二次風量，這樣會使爐膛內燃燒氧含量不足。因此，首先提高鍋爐檢修質量，必須處理好煙道的漏風問題，再使鍋爐保持合理的氧含量范圍運行，對控制煙氣指標有著重要意義。
2.4調整SO2、NOX指標與成本關系
投入過量石灰石，SO2指標會下降很多，但NOx指標會上升很快，為了控制NOx指標又多增加氨水量，造成石灰石原料和氨水量相繼增加，致使電廠的環保排放控制成本顯著上升。
運行人員如果沒有掌握好調整要領，在氧含量不適合的情況下，盲目增加石灰石量和氨水量，不但控制指標困難，還會造成石灰石和氨水的浪費。環保指標調整應根據曲線趨勢變化做預見性和逐漸性進行調整，不能采用猛增猛減石灰石和氨水量方法。保持鍋爐運行穩定和環保指標的平穩調整，是節省成本的一個因素。認真調整煙氣指標，在保證國家環保指標的前提下按照廠里規定指標上限運行，也是降低企業成本的方法。
2.5環保指標控制與鍋爐優化運行應同步
為了環保指標達標，鍋爐采取非正常的燃燒方式是不可取的。爐內欠氧燃燒可減少NOx排放，但是對鍋爐長周期安全穩定運行和提高燃燒效率是不利的;爐內富氧燃燒有可能減少SO2排放，但是對鍋爐的熱效率也是不利的。因此，運行期間調整風量和氧含量在合理的范圍內，對爐料正常流化、燃料充分燃燒、二次風管充分冷卻、減少熱損失以及環保指標的控制，都是非常必要的，也是鍋爐長周期安全運行的一個保障。
2.6鍋爐氧量、熱效率、環保指標之間變化關系
圖1給出了污染物排放指標變化關系曲線圖。根據圖中各指標相互關系和變化規律來進行精細調整，既能保證鍋爐運行穩定、環保達標排放，還能夠降低環保成本。
蘇州安峰環保通過對該企業的鍋爐燃料優化后，選擇合適的環保技術路線和設備運行參數，完全可以實現鍋爐污染物的達標排放，十分有利于鍋爐節能環保高效運行。這對于電廠運行經濟性和生態環境的保護都有著重要的意義。
