《大型燃煤电站锅炉低氮燃烧技术分析及应用策略.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大型燃煤电站锅炉低氮燃烧技术分析及应用策略.pdf（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、大型燃煤电站锅炉低氮燃烧技术分析及应用策略周新雅(上海交通大学 机械与动力学院,上海200030)摘要:结合华东地区不同类型大型燃煤锅炉氮氧化物排放的试验研究工作,对造成锅炉NOX排放差异的锅炉结构设计和运行方式等因素进行了综合比较,并从科研实践的角度出发,分析了低氮燃烧技术应用的主要策略,为该领域的技术发展和应用提供参考。关键词:燃煤锅炉;NOX;低氮燃烧;运行方式;试验研究中图分类号:TK22411文献标识码:A文章编号:100129529(2003)1020006207Analysis of low NOxcombustion techn ique for largecoal-f ire
2、d boiler and its application strategyZH OU X in2ya(School ofM echanical&Power Engineering,ShanghaiJiaotong U niv.,Shanghai 200030,China)Abstract:Integrated w ith the test and research of NOXem ission of different types of large coal2fired boilers inEast China area,comprehensive comparison wasmade in
3、 boiler structure design and operation mode affectingthe NOXem ission.The major strategies of low NOXcmobustion technique application were analyzed brieflyfrom the view of scientific research practice to provide a reference for development and application of thistechnique.Key words:coal2fired boiler
4、;NOX;low NOXcombustion;operation mode;test and research1简述近年来,随着我国逐步与世界上先进国家接轨和国民环保意识的不断增强,我国将出台严格的NOX排放标准。这对发电厂如何降低锅炉的NOX排放提出了相当高的要求。目前,国内新建的大型电站燃煤锅炉的燃烧系统中普遍采用了低氮燃烧技术,这些技术大多是随锅炉主设备一起引进的,也有一些是属于借鉴国外先进技术自行设计开发的。经过国内电力生产企业和科研院所的消化吸收,目前低氮燃烧技术大都取得了良好的应用;同时国内的锅炉生产厂家在低氮燃烧系统设计领域也正逐步由以前的单纯模仿向自主设计方向迈进。但不可否认,
5、国内低氮燃烧领域依然缺乏独立知识产权的产品;技术的实施领域主要是改造,设计领域存在计算模型简单、中间试验不完备、商业运行缺乏系列数据积累、模型验证过程不严密等诸多问题,致使这些技术尚不能成为制造标准,无法全面地进行商业化运作。为此,笔者通过对华东地区部分大型燃煤锅炉低氮燃烧系统结构设计、运行方式及排放数据的综合比较和分析,从工程实践的角度出发,阐述了造成锅炉氮氧化物排放差异的主要原因,并尝试提出低氮燃烧技术的一些应用策略,以供设计、调试和相关研究单位作参考。2影响锅炉NOX生成的因素及控制方式、效果的比较211NOX生成的机理简述电站锅炉中NOX包括NO和NO2,煤在燃烧过 程中生成的氮氧化合
6、物主要是NO(9095%),而NO2是由NO被O2在低温下氧化而生成的1。一般将NO根据其生成方式分为三种类型:热力型NO、燃料型NO、瞬发型NO。(1)热力型NO热力型NO由燃烧气体中的氮在高温下与氧反应而产生。在影响空气中的氮分转化为NOX的量的各种因素中,温度的影响尤为显著。降低烟气温度、缩短烟气在高温区域的停留时间和降低高温区域局部氧气浓度可有效地降低热力型NOX6(0698)华东电力2003年第10期的生成量。(2)燃料型NO燃料型NO是由燃料本身固有氮化合物在燃烧时转化而成。燃料氮是燃煤过程中NOX的主要来源,燃料型NO比热力型NO更易于形成。研究表明,燃料氮形成的NOX要占锅炉N
7、OX排放总量的60%80%。另外,燃料氮分布于挥发分和焦碳中。根据煤种的不同,挥发份氮生成的NOX占燃料氮总NOX的60%80%,焦碳氮生成的占20%40%。(3)瞬发型瞬发型NO生成机理为分子氮在火焰前沿的早期阶段,在碳氢化合物的参与影响下,通过中间产物转换为NO,其转换率取决于氧量和温度。实验证实,这一机理在富燃料的碳氢化合物火焰中较为重要。HCN可进一步氧化生成NO。随温度的升高,其重要性显著增大。研究表明瞬发型NO其排放量仅占NO总量的5%,一般不作详细研究。根据NOX的生成机理可知,减少其生成量的主要方法是控制燃烧区温度,降低反应区内氧的浓度和缩短燃料在高温区域内的停留时间。各种低氮
8、燃烧技术(包括低氮燃烧器、空气分级技术以及炉内还原再燃技术)均是根据这些原理来进行研发的。212锅炉炉膛结构及设计参数的比较锅炉结构及设计参数是决定锅炉实际运行参数及性能的主要因素,而低氮燃烧系统的实际使用效果会受到锅炉结构及参数设计的影响;这些影响因素主要有锅炉的容积?断面热负荷、燃烧分级距离、燃料在炉内的有效停留距离等。根据氮氧化物生成及抑制机理,锅炉的容积?断面热负荷越大,燃烧强度也越大,热力型NOX就越多。因此对于容积?断面热负荷较大的锅炉,采用分级燃烧技术降低燃料型NOX,才能降低NOX的总体排放浓度,同时确保燃料的燃尽。锅炉容积?断面热负荷(qv?qs)的大小在锅炉尺寸及燃料量确定
9、后就可计算得出,其大小的选取主要要考虑材料成本以及燃料的种类(燃烧特性和结渣特性)。表1列出了有关资料推荐的锅炉容积?断面热负荷值。随着锅炉容量的增大,目前炉膛容积热负荷的选择都有偏小的趋势,主要是出于以下考虑:容积热负荷大了以后,易造成燃料燃尽程度降低、炉墙附近烟气冷却困难而发生炉膛结渣等问题。特别是对采用高挥发份、低灰熔点的具有结焦倾向的煤种,必须采用较低的容积?断面热负荷。表1有关资料推荐的qv及qs值数据来源容积热负荷qv?kJ(m3h)-1断面热负荷qs?kJ(m3h)-1燃烧流体力学504713 1314CE推荐 7961913锅炉原理及计算(冯俊凯)2 000 t?h 4541
10、770 t?h38241015151 500 t?h 1712670 t?h13141617从图1数据可知,被统计电厂所采用的容积热负荷都比有关资料推荐值低;其中石洞口电厂由于使用的是西山、长治等地的贫煤,因而选用了较大的qv和qs;望亭电厂14号炉由于由直流炉改为汽包炉,炉膛容积较改造前减小,容积?断面热负荷处于被统计电厂的第二高位;太仓、吴泾二厂、扬州第二发电厂均采用低灰熔点的神府烟煤,北仑电厂(三期)采用较低灰熔点的晋北烟煤,但扬二厂和北仑电厂(三期)设计的锅炉炉膛热负荷却都比较高。图1锅炉炉膛相关参数比较结合表2数据,可以发现采用较高容积热负荷的扬二厂和北仑电厂NOX排放浓度较高,这两
11、个厂采用空气分级旋流燃烧器,其内外可调二次风具有一定的低氮燃烧效果,但没有整体空气分级技术,且燃料在炉内行程短(冷灰斗转角至顶棚距离比同等600MW机组锅炉如吴泾、石洞口二厂要短很多,NOX的排放比较高。将上述两个电厂与石洞口电厂以及望亭电厂对比,可以发现尽管后两个电厂炉膛热负荷还要高,但由于均采用了先进的空气分段低氮燃烧技术及合理的炉膛尺寸设计,降低NOX排放效果均较好,燃烧经济性也不差。再对比太仓电厂和吴泾二厂,这两个厂的锅炉均为上锅厂采用引进技术设计制造的四角切2003年第10期华东电力7(0699)圆燃烧锅炉,设计的炉膛热负荷均比较低,同样均没有采用较先进的低氮燃烧技术,但太仓电厂的N
12、OX排放却很高(与燃用烟煤的被统计的其他锅炉相比),而吴泾第二电厂的锅炉NOX排放却很低。分析认为太仓电厂为提高汽温采用了高位磨和较大过剩空气系数的方法,但这不利于抑制燃料氮的生成;而吴泾二厂由于采用了更低的炉膛热负荷,同时在设计工况时投用下五台磨,使得最上层煤粉喷口以上有四层二次风喷口(总高度318 m),因而实际上具有了空气分级的效果。表2各电厂燃烧器布置参数及NOX排放统计项目石洞口 望亭太仓吴泾扬二北仑后石容积热负荷?MJ(m3h)-1575438335308374370断面热负荷?GJ(m2h)-1191119121419171016151612OFA喷口标高?m2415728132
13、7171 37132无有2615SOFA喷口标高?m29102 35145无无无无31195最上排至分割屏底距?m2117918132011319111911冷灰斗转角至顶棚距离?m52115314 451624815有无采用低氮燃烧技术有有无无仅燃烧器仅燃烧器有NOX排放浓度?mgm-350065042052062073030035048118550 300锅炉效率?%90159117921692135 93187949011高位213低氮燃烧系统设计特点及控制方式低氮燃烧系统的设计关键是必须掌握炉内着火区、还原区、燃尽区三个区域的化学有限反应动力学和湍流流动的相互作用。以石洞口、望亭和后石
14、电厂为例,从分析比较被统计锅炉低氮燃烧系统设备配置、燃烧器特点以及燃烧系统控制方式等方面着手进一步造成阐述影响NOX排放的原因。21311锅炉燃烧设备配置及低氮燃烧系统控制方式2131111石洞口电厂石洞口电厂4号炉原为上海锅炉厂1987年生产的1 025 t?h亚临界中间再热单炉膛U P型直流炉,制粉系统采用中间仓储式热风送粉,四角切圆燃烧,燃用贫煤。4号炉于1998年由德国斯坦米勒公司进行了改造,在燃烧系统改造中采用了类似美国第二代LNCFS22(低NOX同轴正切)的低氮燃烧技术,具备整体空气分级效果,NOX排放指标由改造前的8601 050 mg?m3降低为改造后的580650 mg?m
15、3(参考氧量6%)。在设备配置上其主要特点有:(1)采用校核煤、设计煤间隔布置(校核煤在下,设计煤在上),确保校核煤种完全燃烧;(2)采用低NOX直流煤粉燃烧器;(3)给粉系统增加计量小粉仓并采用新型螺旋变频给粉机,保证同层四角煤粉浓度均匀;(4)锅炉一、二、三次风系统中加投了风量测量装置,一次风6层风量及四角二次风风量均单独控制,采用新型配风和风量控制方式。4号炉的低氮燃烧系统从结构上看与美国的LNCFS2 比较类似,但在燃烧器运行方式、配风方式、风量控制方式方面与传统的CE燃烧技术有很大区别,使其兼备低负荷稳燃和较佳的NOX排放效果。归纳下来,具有以下几个特点:独立火球理论:将相邻的燃烧器
16、从理论上划分为组,认为相临的煤层可形成独立火球,不同的二次风喷口对应不同的燃烧器组并辅以相应的配风方式,与国内传统的由二次风小风门开度控制大风箱压差维持二次风风速的构思完全不同。具有极好的低负荷稳燃性;燃烧区域风量的定义:锅炉的风量控制逻辑主要由总风量控制函数(A FD)、炉膛燃烧器区域风量函数(ABrn.)及相应的二次风(SA F)、燃尽风(SOFA)、(PA F)一次风控制逻辑组成(见图2),配备准确计量的风量测量装置,可精确、灵活地控制分级送风比例以获得最佳的NOX排放效果,这充分反映了德国技术的严谨但又不失灵活的一面;图2石洞口电厂4号炉风量控制曲线空气分级低氮燃烧理论;采用较大的分级
17、比例,主燃烧器区域过量空气系数控制在0191左右(包括一次风0126和二次风0165),然后在三次风喷口区加入011012左右的三次风(根据磨煤8(0700)华东电力2003年第10期机的投运台数有所变化),最后在炉膛上部加入012011左右的燃烬风,使炉膛出口过剩空气系数达到112。2131112后石电厂福建华阳电业后石电厂14号炉为日本三菱 重工神户造船厂(M H I1KOBE)设计制造的600MW超临界中间再热单炉膛一次垂直上升直流炉,制粉系统采用正压直吹式。锅炉采用双火球切圆燃烧,燃烧器布置在前后墙的水冷壁上,并以一定角度在一个炉膛内形成两个旋转方向相反的假想切圆,每个切圆的直径均为1
18、 360 mm,锅炉燃烧用大末烟煤。摆角可 调 的PM燃 烧 器 和 独 立 燃 尽 风(AA)、以及烟气再循环是三菱AMACT先进低氮燃烧技术的核心。MACT技术本质上是一种空气和燃料分级均分级的炉内氮氧化物还原燃烧技术。而在后石电厂采用的AMACT技术是三菱最新一代的低氮燃烧技术。与MACT的区域在于在主燃烧区上方不再设置再燃喷口,而燃烧器采用三菱第三代PM低氮燃烧器,因而从整体燃烧方式上AMACT更接近于空气分级燃烧,但根据其浓淡煤粉燃烧器的布置和特点,在主燃烧器区域实际能形成多个燃料分级小区,对采用烟煤的锅炉,这种浓淡分离非常有利于煤粉燃烧初期挥发分的析出,配以整体空气分级和细度可调磨
19、煤机,能有效降低NOX的生成。锅炉在燃烧配风方式上仍采用传统的大风箱一炉膛压差法控制风量。为了达到不同负荷下最佳的燃烧和NOX排放效果,必须对煤粉燃烧器浓相、稀相喷口、辅助风、重油二次风、OFA、AA挡板开度及燃烧器摆角、AA层独立燃尽风摆角、磨煤机旋转式分离器转速分别进行系列组合试验,以优化确定各风门开度的系列组合。21312几种配置和控制方式的比较石洞口电厂4号炉和后石电厂1号炉所采用的低氮燃烧技术分别代表了欧洲和日本当前四角切圆燃烧燃煤锅炉最高的技术水平。其中石洞口电厂锅炉NOX排放是国内燃用贫煤锅炉中最低的;望亭电厂采用了类似石洞口的低氮技术,并经过了优化(德国斯图加特大学数值模拟计算
20、),所以在国内燃用烟煤锅炉中也处于领先水平;后石电厂由于采用的是类似第三代的先进低氮燃烧技术,其排放指标在国内最好。对比石洞口、望亭和后石电厂燃烧系统配置和控制方式,可以发现它们在抑制NOX生成方面所采用的技术有以下这样一些共同点和差异:(1)从设备配置上分析相同点:都采用了低氮燃烧器,并同时具有低负荷稳燃的特点。后石的燃烧器为垂直浓稀分离,并采用燃烧器组合技术,在主燃烧器区域形成多个燃料分级小区;望亭电厂的W R型可摆动燃烧器采用水平浓稀分离;石洞口电厂煤粉燃烧器具有核心钝化和锯齿型喷口。这些技术均有利于煤粉在喷口处挥发分的快速逸出和煤粉的迅速着火,即在着火区域考虑、设计了低氮燃烧技术。不同
21、点:从燃烧设备布置上分析,德国所采用的方法相对更为严谨,如燃烧器和独立燃尽风(SOFA)均不采用摆动喷嘴。但对影响燃烧和排放效果的设备均进行了良好的配置,如采用计量小粉仓和变频给粉机、在一次风粉管中加装固定节流圈、在一二三次风管道上均设置风量测量装置等,这些措施对保证燃烧中心不发生偏斜、确保燃烧的稳定和安全以及排放效果均起着重要的作用。而日本所采取的燃烧设备布置方式相对就比较灵活,煤粉燃烧器和燃尽风喷口均可以摆动、燃烧器层的投停可选余地大。(2)从燃烧系统控制方式上分析相同点:3个电厂均采用了空气分级技术。不同点:1)从分级技术所属类别来看,石洞口电厂和望亭电厂都采用第二代的整体空气分级,但石
22、洞口电厂锅炉的空气分级比例较大,分级距离较短;望亭电厂采用较小的分级比例和较长的分级距离,是在石洞口电厂技术基础上优化设计的,可以有效防止高温腐蚀。而后石电厂虽然从燃烧器结构布置上看似仍为整体空气分级,但其通过浓稀相燃烧器的组合,在主燃烧器区域形成多个燃料分级小区,实际上已属于第三代低氮燃烧技术,对采用烟煤的锅炉,这种浓淡分离的组合方式非常有利于煤粉燃烧初期挥发分的析出,配以整体空气分级和细度可调磨煤机,能有效降低NOX的生成。2)从分级技术所采用的控制方式来看,石洞口电厂的燃烧和配风控制方法非常简洁方便,使得设备的调整和优化工作量大大下降:燃烧器投停方式固化在自动控制逻辑中,不同负荷时投运2
23、003年第10期华东电力9(0701)的煤粉燃烧器层是固定的;二次风喷口的调节完全只根据相应的燃烧器(煤粉和重油)的投停而开关,对锅炉的燃烧调整主要通过变动配风比例来实现;由于在风量控制中固化大量控制曲线,可借助于风量测量装置对各种风进行精确的闭环控制以获得最佳的燃烧和排放效果。和石洞口相比,后石电厂仍采用传统的CE燃烧控制策略,在控制方式上要获取最佳燃烧及排放效果,试验调整的工作量非常大,这也体现出日本技术的精细和复杂多变,这就需要更好的试验调整工作,当然这种灵活的控制方式对于煤种的适应性却是非常有利的。其他一些电厂的数据列于表3、表4,在此不再详细分析。表3各电厂锅炉燃烧系统比较(300M
24、W机组锅炉)石洞口电厂3、4号炉望亭电厂14号炉华能太仓电厂1、2号炉锅炉容量?th-11 0251 0251 025燃烧系统类型 类似LNCFS2类似石洞口类似CFS2燃烧系统构成低负荷稳燃燃烧器,短火焰低氮燃烧。摆动式WR型浓淡燃烧器摆动式WR型浓淡燃烧器(反切)偏置二次风偏置二次风偏置二次风(正切启转)组合式OFAOFA(反切)OFA(反切,手动摆动)SOFASOFA无SOFA燃烧系统控制方式主燃烧区=019主燃烧区=1105没有整体空气分级分级距离较短分级距离较长风量没有计量控制主燃烧区风量计量控制,氧量校正。同石洞口电厂独力火球理论主要技术特点设备配置良好(计量给粉机、风量测量装置)
25、加大各层燃烧器喷嘴间距燃烧设备布置方式较固定燃烧设备布置方式相对灵活加大上排燃烧器至分割屏底部距离控制方法简洁(大量采用固化逻辑)加大上二次风风量可调性较好可调性较好煤种适应性较差214影响低氮燃烧系统运行的因素以上分析了锅炉结构参数以及低氮燃烧系统及控制方式对NOX排放的影响,从宏观角度上看,这些因素对排放具有决定性作用。但值得注意的是,对于特定的低氮燃烧系统,其排放结果往往变动很大,其中有负荷变动、煤种变化等外部因素表4各电厂锅炉燃烧系统比较(600MW机组锅炉)后石电厂14号炉吴泾第二发电厂扬州第二发电厂北仑港电厂3、4、5号炉锅炉容量?th-11950200820002000燃烧系统类
26、型三菱A2MACT(采用再燃技术)上锅厂CFS2SG对冲正反切DRB2XCL型低氮旋流燃烧器IH I特有的旋流燃烧器燃烧系统构成A2PM浓 稀相燃烧器(摆角可调),短火焰低氮燃烧。摆 动 式WR型燃烧器同轴反切燃烧系统DRB2XCL型内外双层二次风调节低氮旋流燃烧器IH I低氮旋流燃烧器MRS超细旋转煤粉分离器AB(启旋)BC(强启旋)CD(启 旋)DE(弱启旋)具有OFAEF(油,消旋)+FF(消旋)+OFA(消旋)无OFA有OFASOFA(可 摆动)无SOFA无SOFA无SOFA燃烧系统控制方式空气燃料均分级通过燃烧优化确定各风门开度的系列组合采用组合燃烧器技术双调风燃烧器内外二次风调节旋
27、流强度双调风燃烧器内外二次风调节旋流强度和比例氧量控制氧量控制氧量控制氧量控制通过组合浓稀相喷口和调整煤粉细度产生燃料分级效果主要技术特点设备良好炉膛设计较大炉膛热负荷较低通过调节燃烧器内外二次风挡板来改变内外二次风旋流强度通过调节双调风燃烧器内外二次风及燃尽风开度获得最佳排放效果燃烧设备布置方式灵活,控制方式灵活,煤种适应性强低位磨运行时实际具有较好的分级效果内外二次风风量比例不可调需通过大量试验调整工作才能获取最佳燃烧及排放效果由于炉内结焦采用低氧量、加大下排煤粉燃烧器燃料量的方法。的影响,但更多的却是来自于系统内部因素的影响。以下将对这些因素作简要分析。根据氮氧化物生成和抑制机理,这些可
28、变因素主要为:总风量;分级风量;燃烧器摆角;磨煤机组合方式;煤粉细度;四角切圆燃烧的煤粉分配均匀性。关于这些因素如何影响NOX排放,许多文献已作了详细的分析,在此不再重述。这里主要探讨10(0702)华东电力2003年第10期变动的原因。根据本课题调研和试验的结果,可变因素变动的主要原因有:低氮燃烧控制系统本身的可控性;汽温等参数的影响;结焦、腐蚀的影响;设备的可调性。21411低氮燃烧控制系统本身的可控性低氮燃烧系统自身可控性是指系统能否按照设计的参数有效、精确地控制风、煤等参数。从被调研的相关电厂来看,石洞口和望亭的可控性最好,控制系统参数的调整也非常方便,而其他电厂的锅炉均没有风量计量装
29、置,风量控制仅用氧量修正;对这些电厂而言,必须通过大量的燃烧调整和优化工作才能获取最佳的排放效果,其抗外部扰动(如煤质变化)能力较差。21412其他参数控制对排放的影响对于采用低氮燃烧技术的锅炉来讲,必须在保证控制锅炉汽水参数、安全经济燃烧等的基础上有效地控制NOX排放。出力、汽温、飞灰含碳量、炉膛燃烧器区域烟气成分和排放等被控对象控制目标的实现,对调节量如总风量、分级风量、燃烧器摆角、磨煤机组合(调节炉膛火焰中心)的要求有时是不一致的,特别当系统设计本身存在一定问题时,NOX排放往往受到制约。比如石洞口电厂由于燃烧贫煤,为控制NOX,需要采用较大的分级比例,但由于贫煤燃尽特性差,加上自身结构
30、的影响,较大的分级比例易产生锅炉燃尽度差、水冷壁高温腐蚀的问题;又比如扬州第二发电厂和北仑(三期),由于炉膛热负荷设计较高,出现炉膛燃烧器区域结焦,必须适度降低实际燃烧热强度,因而为抑制旋流燃烧器的快速着火功能,影响了煤粉初期快速脱去挥发分(煤的脱氮);太仓电厂和望亭改造投产初期汽温偏低,不得不采取燃烧器摆角上摆、高位磨和大氧量运行,严重偏离了低氮燃烧设计工况,致使NOX排放很高。望亭电厂后来通过增加过热器(大屏)面积解决汽温问题后才获得了良好的NOX排放效果。21413设备的可调性设备的可调性对低氮燃烧系统控制功能的发挥有很大的影响,从被统计电厂来看,它们的设备配备都比较好,许多都采用了进口
31、部件,确保了锅炉的可调性。3低氮燃烧系统存在的主要问题及对策采用低氮燃烧技术有可能带来的锅炉炉膛结焦、燃烧器区域水冷壁高温腐蚀、灰渣含碳量高是值得关注的问题。从氮氧化物生成和抑制机理来分析,燃烧器快速着火、还原区低过剩空气系数等技术的应用,使得燃烧器区域可能存在发生结焦和高温腐蚀的环境。根据高温腐蚀发生的机理,采取在水冷壁壁面附近营造氧化性气氛或保证水冷壁壁面清洁是十分重要的措施。在国外,还采用对这主燃烧器区域水冷壁附近烟气成分进行实时监控的方法来修正低氮燃烧的燃料及配风控制,但由于所需价格昂贵,在国内一般无法实施。目前国内所采用的低氮燃烧技术多数已在设计时考虑了这些问题,其中防止结焦和高温腐
32、蚀的技术有同轴燃烧技术、燃烧器风包煤技术和在运行中加强炉室吹灰等;提高燃尽度的措施有可调燃尽风(包括角度、位置和比例)、煤粉细度调整等。考察低氮燃烧系统的实际效果,除排放指标外,锅炉的燃烧安全性、经济性,参数出力都是需要关注的,从被调研对象的表现来看,这些锅炉的综合性能还是比较好的,并且都能满足低负荷调峰的要求。但需要注意的是目前电厂对于氮氧化物的考核往往还局限在额定负荷,在部分负荷下的燃烧工况多数没有经过优化;另外当锅炉煤种变化时,也缺乏及时的优化调整手段。电厂和科研单位今后应加强这方面的研究及数据积累,以便适应将来要实行的发电排放绩效考核。4结论(1)氮氧化物的排放效果与锅炉的设计因素紧密
33、相关,锅炉炉结构参数、低氮燃烧系统所采用的综合技术和燃烧设备布置方式等对NOX的排放起决定性作用。而NOX的实际排放则将受燃烧系统及设备的可控性的影响,并可能为锅炉其他被控参数的调节要求所限制。要满足锅炉安全、经济和环保的要求,就必须在锅炉设计时将这些因素予以综合的考虑。(2)在开发具有自主知识产权的低氮燃烧系统时,国内科研院所与设计制造厂家应紧密联系,充分发挥各自在实践和设计领域的优势,在目前理论计算尚有困难的前提下,应尽量结合工程实践来实施各种低氮燃烧技术,并积极借鉴国外先2003年第10期华东电力11(0703)进的经验,努力提高设计水平。根据当前实际情况,我国应优先发展整体空气分级低氮
34、燃烧技术。(3)在实施低氮燃烧技术时,一旦确定了所采用的技术后,设备的配备及相应的控制技术一定要跟上。鉴于当前我国的煤质变化大,在锅炉结构布置及控制技术上必须采用较为灵活的方法。(4)煤质变动对于锅炉燃烧安全性、经济性和环保指标具有重大影响,应加强煤质的实验室分析和现场综合试验,获得数据积累。对于电厂来说,在当前电站用煤趋向卖方市场时,应积极寻求替代煤种,防止被动情况(劣质煤到厂)的发生并做好掺烧和配煤的技术储备工作。(5)随着排放指标的日益严格,采用发电绩效考核、进行排污权的交易是将来燃煤电厂NOX排放监控的必然模式,因而在已有低氮燃烧系统的基础上努力发展在线测量及控制技术,实现低氮燃烧技术
35、的在线闭环控制,是适应今后采用排放浓度和发电绩效标准考核的基本要求。参考文献:1赵宗彬,陈皓侃,李保庆1 煤燃烧过程中NOX的生成和还原J 1 煤炭转化,1999,(4)12毕玉森 1 我国电站锅炉低NOX燃烧器的应用状况及运行实绩J.热力发电,1998,(1)13刘孜 1 关于我国NOX污染指标及控制措施等有关问题的探讨M 1 国家环境保护总局 1收稿日期:2003209208作者简介:周新雅(19572),男,华东电力试验研究院总工程师,教授级高级工程师,在读工程硕士,研究方向为电厂热能动力。短期负荷预测方法在浙江省电力市场的应用3张永吉1,李均利2,陈刚1(11 浙江大学 数学系,浙江杭
36、州310027;21 宁波大学 信息科学与工程学院,浙江宁波,315211)摘要:用已知的电力系统的历史数据、自然因素和系统的运行特性介绍了电力系统短期负荷预测的神经网络、时间序列和小波时间序列结合的方法,并利用浙江省电力市场的数据对3种模型进行了实验和效果评估。关键词:短期负荷预测;时间序列;神经网络;小波中图分类号:TM 715文献标识码:A文章编号:100129529(2003)1020012204Application of short-term load forecasting in Zhejiang power marketZH A N G Yong2ji,L I J un2li,
37、CH EN Gang(1.Dept1ofM athematics,Zhejiang U niv.,Hangzhou,310027,China;2.School of Information Science&Engineering,N ingbo U niv.,N ingbo 315211,China)Abstract:The combined method of 3 models of the neural network,ti me series and wavelet ti me series forshort2term power load prediction in power sys
38、tem using known history data of the power system,natural fac2tors and operating performance of the system was introduced and the three modelswere tested w ith the dataof Zhejiang provincial power market and the results were evaluated.Key words:short2term load forecasting;ti me series;neural network;wavelet电力系统负荷预测是对于负荷的变化与特性进行事先的估计,它有助于电力系统安全稳定的运行,以提供符合标准的电能。不同国家,不同地区,和不同时期的电力负荷特征有很大区别,这种电力系统负荷的多样性决3 基金项目:宁波市重点博士基金(2003A 61006)定了没有一个通用的预测模型可以适用于所有的电力系统,影响负荷预测的因素有很多种,对短期负荷而言,主要有以下几种主要因素:(1)气象因素,诸如温度、湿度、风力、阴晴天等气象因素。(2)负荷构成,例如某些地区工业用电占的12(0704)华东电力2003年第10期