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作者：杨敬池;王菁;王鹏程;王飞;杨凤玲;
单位：山西大学资源与环境工程研究所;国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室;黄河流域资源增效减碳教育部工程研究中心;山西平朔煤矸石发电有限责任公司;
摘要：“双碳”背景下，随着新能源装机容量的持续增加，火电机组逐步从主体性电源向辅助服务型电源转变，由于新能源具有间歇性特点，火电机组需频繁进行变负荷以深度调峰的形式维持电网稳定。为解决深度调峰过程中低负荷下的NO_x排放控制这一行业共性难题，以某超临界350 MW循环流化床锅炉为研究对象，分析深度调峰条件下锅炉机组运行数据，综合床温、煤种特性、固硫剂添加等多方面因素对NO_x质量浓度的影响，探究变负荷及中低负荷工况下NO_x排放特性及影响机制。研究发现床温的变化与负荷呈正相关，温度降低时挥发分氮的氧化作用明显削弱，减少了NO_x的生成；但随着锅炉负荷连续降低，为保持流化状态，密相区过量空气系数增加，导致NO_x质量浓度相对中高负荷时更高；同时燃用硫分更高的煤种时，炉内脱硫所需的石灰石量增加，对NO_x的催生作用越明显。为控制NO_x超低排放，采用分区低氮燃烧技术和上二次风SNCR脱硝技术来进行调节。分区低氮燃烧精细化合理化控制给煤量、布风量分布，合理匹配燃料与空气量使得NO_x得到精细化控制；而上二次风SNCR改造技术则在更合适位置喷入还原剂，使得脱硝反应处在较合理的温度区间内，从而提高脱硝效率。结果表明这2种技术可以有效控制低负荷工况下的NO_x排放，为火力发电机组在新能源频繁波动的背景下保持稳定运行提供了可行的技术路径，对实现更低的排放水平、保障电网稳定运行具有重要意义。
关键词：循环流化床锅炉;;宽负荷运行;;石灰石对NO_x影响;;分区低氮控制;;二次风SNCR
基金资助：国家重点研发计划资助项目（2020YFB0606203）;; 国家自然科学基金联合基金项目（U21A20321）;国家自然科学基金青年基金资助项目（22108162）
