CO檢測裝置很早被鍋爐廠家引進并小范圍試點，但由于爐內溫度高，傳感器性能等制約因素，一直未能列入鍋爐燃燒調整參考指標。隨著近幾年中國制造工藝的突飛猛進，裝設CO裝置并作為有效平衡高效燃燒、低氮排放、高溫腐蝕/結焦三者關系成為可能。以下根據(jù)現(xiàn)場試驗數(shù)據(jù)對影響CO濃度的影響因素進行探討。
一、燃盡風門開度的影響
SOFA風門開度調整試驗期間，#1機組運行在600MW負荷工況時，將SOFA風門分別調整至30%、20%、10%開度時，機組穩(wěn)定半個小時，記錄爐膛CO濃度水平等參數(shù)，具體如表1所示。
表1 不同SOFA風門開度時爐膛CO濃度
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負荷 |
SOFA 風門開度 |
爐膛側 CO濃度 |
脫硝入口 NOx濃度 |
尾部煙道 CO濃度 |
|
% |
ppm |
mg/Nm3 |
ppm |
|
|
600MW |
55/100/55/75 |
80000 |
209 |
393 |
|
45/100/45/65 |
50000 |
237 |
383 |
|
|
30/30/30/30 |
32000 |
222 |
325/ |
|
|
20/20/20/20 |
25000 |
255 |
245 |
|
|
10/10/10/10 |
20000 |
271 |
351 |
二、風量調整的影響
在600MW以上穩(wěn)定負荷時段且尾部CO含量過高時，進行變風量試驗。試驗參數(shù)如表2所示，風量調整前后主要參數(shù)曲線如圖1所示。
表2 高CO工況下調整試驗參數(shù)
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負荷/ MW |
風量/ t/h |
尾部 CO/ ppm |
入口 NOx/ mg/Nm3 |
引風機 電流/A |
q2/% |
q3/% |
|
630 |
1850 |
1000 |
230 |
321 |
4.75 |
0.35 |
|
1930 |
450 |
268 |
351 |
4.86 |
0.14 |
|
|
620 |
1842 |
4000 |
178 |
301 |
4.71 |
1.38 |
|
1888 |
350 |
247 |
314 |
4.87 |
0.13 |
620MW穩(wěn)定工況下，增大總風量50t/h，尾部CO從超過4000ppm（具體數(shù)值未知，已超量程）降至350ppm。若以初始值4000ppm計算，此時排煙熱損失增大0.16%，化學不完全燃燒熱損失減小1.25%。
630MW穩(wěn)定工況下，增大總風量80t/h，尾部CO從1000ppm降至450ppm。此時排煙熱損失增大0.11%，化學不完全燃燒熱損失減小0.21%。
表3 經濟性對比數(shù)據(jù)
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負荷/ (MW) |
引風機 電流(A) |
引風機 電耗成本 (元/小時) |
爐效提升 節(jié)能 (元/小時) |
綜合 收益 (元/小時) |
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630 |
調整前 |
321 |
75.3 |
568.3 |
493.0 |
|
調整后 |
351 |
||||
|
620 |
調整前 |
301 |
38.5 |
2273.3 |
2234.8 |
|
調整后 |
314 |
三、O2-CO協(xié)同控制邏輯及投運策略
投入CO控制回路之前必須投入氧量自動，CO控制器輸出值疊加到氧量設定值，CO對氧量設定值的控制限值為±0.5%，CO設定值跟隨實際負荷變化，負荷及CO設定值對應關系如表4所示。
表4 負荷及CO設定值對應關系
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負荷 |
CO設定值 |
|
<300 |
300 |
|
300 |
300 |
|
320 |
300 |
|
400 |
400 |
|
510 |
400 |
|
590 |
500 |
|
640 |
500 |
另外，CO傳感器靈敏度為1%，量程為4000ppm，控制回路設定值死區(qū)暫定為±100ppm。為了防止CO測量回路中的隨機干擾，設定了30s的信號濾波，且定義CO測量值低于50ppm點為壞點，當兩側CO測量值都被定義為壞點時，CO自動控制回路退出。
四、結論
1）四層SOFA風門開度控制在在10%-30%，爐膛側CO濃度控制在30000ppm以下。
3）盡量將尾部煙道CO控制在500ppm以內，尤其是高負荷情況下，及時調整風量，避免過高的不完全燃燒熱損失。
4）在氧量自動投運的前提下，投運CO自動控制回路，兩個自動控制長期投運。
通過增加CO測點，增加了鍋爐運行的參數(shù)監(jiān)視，運行人員可以在兼顧鍋爐效率、脫硝控制和參數(shù)偏差的基礎上，控制局部的燃燒不完全，減少高溫腐蝕的速度，提升鍋爐效率。
