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锅炉CO如何控制？
CO检测装置很早被锅炉厂家引进并小范围试点，但由于炉内温度高，传感器性能等制约因素，一直未能列入锅炉燃烧调整参考指标。随着近几年中国制造工艺的突飞猛进，装设CO装置并作为有效平衡高效燃烧、低氮排放、高温腐蚀/结焦三者关系成为可能。以下根据现场试验数据对影响CO浓度的影响因素进行探讨。
一、燃尽风门开度的影响 在600MW负荷工况下，SOFA风门保持原有开度，即55%/100%/55%/75%，此时炉膛侧CO浓度在70000-90000ppm，水冷壁附近还原性气氛较强，高温腐蚀风险较大。各层SOFA风门开度均减小10%后，炉膛CO浓度可降低至50000ppm左右，而脱硝入口含量变化幅度很小。SOFA风门开度调整试验期间，#1机组运行在600MW负荷工况时，将SOFA风门分别调整至30%、20%、10%开度时，机组稳定半个小时，记录炉膛CO浓度水平等参数，具体如表1所示。 表1 不同SOFA风门开度时炉膛CO浓度 由此可知，SOFA风门开度在20%以上时，其对炉膛CO浓度影响很大，但对影响十分有限；SOFA风门开度在10%时，炉膛CO浓度能降低至20000ppm以内，说明降低燃尽风率有利于缓解高温腐蚀。另外，在SOFA风门开度大于20%时，减小其开度对脱硝入口浓度影响较小。因此在高负荷段时，SOFA风门开度保持在10%-30%之间，既能降低炉膛CO浓度，又能保证脱硝入口含量在可控范围内。
二、风量调整的影响 在600MW以上稳定负荷时段且尾部CO含量过高时，进行变风量试验。试验参数如表2所示，风量调整前后主要参数曲线如图1所示。 表2 高CO工况下调整试验参数 620MW稳定工况下，增大总风量50t/h，尾部CO从超过4000ppm（具体数值未知，已超量程）降至350ppm。若以初始值4000ppm计算，此时排烟热损失增大0.16%，化学不完全燃烧热损失减小1.25%。 630MW稳定工况下，增大总风量80t/h，尾部CO从1000ppm降至450ppm。此时排烟热损失增大0.11%，化学不完全燃烧热损失减小0.21%。 另外，CO每降低1000ppm，降低0.3459%，煤耗降低近似折算为1.11g/kWh。单独对比锅炉效率提升及引风机电耗增加对经济性的影响，计算值如表3所示。表3 经济性对比数据 三、O2-CO协同控制逻辑及投运策略 投入CO控制回路之前必须投入氧量自动，CO控制器输出值叠加到氧量设定值，CO对氧量设定值的控制限值为±0.5%，CO设定值跟随实际负荷变化，负荷及CO设定值对应关系如表4所示。 表4 负荷及CO设定值对应关系 另外，CO传感器灵敏度为1%，量程为4000ppm，控制回路设定值死区暂定为±100ppm。为了防止CO测量回路中的随机干扰，设定了30s的信号滤波，且定义CO测量值低于50ppm点为坏点，当两侧CO测量值都被定义为坏点时，CO自动控制回路退出。
四、结论 1）四层SOFA风门开度控制在在10%-30%，炉膛侧CO浓度控制在30000ppm以下。 2）脱硝入口值不要长期控制在200ppm以下，氨管路调门在低开度时线性不佳，不利于氨逃逸的控制，以喷氨调整门开度在20%-30%之间为佳。3）尽量将尾部烟道CO控制在500ppm以内，尤其是高负荷情况下，及时调整风量，避免过高的不完全燃烧热损失。 4）在氧量自动投运的前提下，投运CO自动控制回路，两个自动控制长期投运。 5）加负荷过快，总风量超调量较多，为防止风机失速，必要时退出CO、自动控制。
通过增加CO测点，增加了锅炉运行的参数监视，运行人员可以在兼顾锅炉效率、脱硝控制和参数偏差的基础上，控制局部的燃烧不完全，减少高温腐蚀的速度，提升锅炉效率。
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发表于 2023-2-22 15:41:46
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