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摘 要：发电厂的运转可以有效地满足人们对电力的需求，然而，在发电厂运行的过程中，会产生比较严重的环境污染问题，同时消耗比较多的能源，随着人们环保意识的提升，人们越来越关注发电厂的环保性，基于此，发电厂应用了低NO_x燃烧技术，但在其应用的过程中，存在增加含碳量和水冷壁高温腐蚀的倾向，有必要在其应用的过程中进行相应的协调与优化，减少NO_x的排放浓度。
关键词：600MW超临界机组；低NO_x燃烧；协调优化
前言：在人们社会及经济发展的过程中，能源具有不可替代的作用，然而，当前能源短缺的问题比较严重，再加上环境污染，使得经济的发展受到较大的制约。电力发电厂作为能源消耗的大户，不仅运行需要大量能源的支撑，同时运行过程中还会带来比较严重的环境污染，这就需要采取相应的优化措施，降低其能源消耗，提升其运行过程中的环保性及经济性。
一、NO_x存在的危害
在我国国民经济发展的过程中，电力行业具有十分重要的作用，通过持续的电力供应，满足人们对电力的需求。在电力行业的发展中，重中之重为燃煤火力发电。火电厂运行的过程中，通过燃煤来保证机组的正常运行，然而燃煤时，产生的污染物比较多，包含粉尘、二氧化硫、氮氧化物等，NO_x也是污染物中的一种，在NO_x中，主要包含三种物质，一是一氧化氮，二是二氧化氮，三是氧化亚氮，这其中，前两种的含量比较多，氧化亚氮的含量比较少[1]。燃煤机组工作人员工作的过程中，如果肺部吸入了比较多NO_x，会引起肺气肿、支气管炎等职业病；NO_x直接排放到空气中后，当NO_x的浓度比较高时，极易引发酸雨；在大气中，当NO_x与碳氢化合物共同存在时，经过紫外线的照射，二者会出现化学反应，生产化学烟雾，化学烟雾具有非常大的毒性，严重的影响植物生长，大量的降低作物的产量。
二、低NO_x燃烧技术概述
低NO_x燃烧技术中，包含的技术内容比较多，比如空气分级燃烧、烟气再循环技术、淡浓偏差燃烧等，这些技术的机理在本上是相同的，均是将局部环境中燃料与氧量之间的配比改变，提升发规律燃烧效率的同时，降低NO_x的排放浓度。在多数的600MW超临界机组中，通过NO_x燃烧技术的应用，可有效的实现NO_x排放量的减少，同时，在各种技术的共同作用下，NO_x的生成量也可以显著的减少。且NO_x技术的应用不会对锅炉的燃烧效率产生影响，在燃料燃烧接近于充分的状态下，提升锅炉的效率。
三、600MW超临界机组低NO_x燃烧协调优化措施
（一）SOFA风量的协调优化
600MW机组运行的过程中，采用优混煤作为燃料时，突出的问题是SOFA风量过小，从而导致大量的增加了NO_x的排放浓度，通常来说，SOFA风量降低50%左右时，NO_x的排放浓度会增加48%左右。但对于过滤效率、再热器减温水量来说，SOFA风量减少所带来的是积极影响，即SOFA风量降低50%左右时，锅炉效率可提升0.26%左右，而再热器减温水量可减少23.1t/h左右，降低燃煤消耗[2]。SOFA的风量处于正常状态时，会增强向火侧还原性的气氛，不利于水冷壁高温腐蚀的预防，而风向处于75%的状态时，可减弱向火侧还原性气氛，减少不利影响。基于上述叙述，为了实现NO_x排放浓度的降低，并减少高温腐蚀性，应将SOFA风量调整至正常的75%左右。
（二）SOFA风投运方式的协调优化
在SPFA风量相同时，如果SOFA的风速提高，那么会增加NO_x的排放浓度，并提升优混煤的燃烧效率，显著的减少飞灰中的含碳量，降低排烟温度，提高锅炉效率，降低燃煤消耗。同时，会增强还原性气氛。实际上，碳在燃烧的过程中，较易出现不充分燃烧，为了实现充分燃烧，设置了SOFA风，基于SOFA风设置的目的，充分考虑过滤效益之后，优混煤燃烧时，可将燃尽风喷口关闭，从而使SOFA风量降低，实现优化。
（三）SOFA风高度的协调优化
为了实现NO_x排放浓度降低的目的，开启SOFA风时，可尽量的提升其位置，燃用优混煤时，与开启位置设置在下三层比，开启位置设置在上三层时，NO_x的排放浓度降低更为显著[2]。在锅炉效率方面，SOFA风高度提高之后，并未出现明显规律性的影响。SOFA风喷入的高度提高时，在水冷壁附近，还原性气氛出现的趋势为略微上升，总变化比较小。基于此，协调优化SOFA风高度时，可将上层设置为开启位置，减少NO_x的排放量。
（四）炉膛氧量的协调优化
锅炉运行处于正常的状态时，应对炉膛氧量进行科学的控制，通常在3%～3.5%之间。以正常状态时的氧量为标准，当氧量增加时，NO_x的排放浓度也会相应的增加，氧量减小时，NO_x的排放浓度会减少，但较少的比较少。尽管氧量提升之后，飞灰中的含碳量可以有效地减少，排烟的温度也会有效地降低，但氧量低的状态比较，锅炉的运行效率并没有显著提升[3]。此外，当炉膛痒出现下降，且减少至2.3%左右时，在水冷壁处，极有可能会发生高温腐蚀。通过综合性的分析之后可知，控制炉膛氧量时，既不适合过高，也不适合过低，保持锅炉正常运行时的氧量范围即为最佳。
（五）燃用煤钟的协调优化
600MW机组在运行的过程中，燃煤品种选择为神混煤时，NO_x的排放量可以显著的减少，降低幅度约为17%左右，同时，锅炉的效率也可以有效地提升，突出的表现就是飞灰中的含碳量显著的减少。从煤燃烧时出现未完全燃烧所形成的损失角度来看，燃烧神混煤时，机组锅炉运行效率可提升0.2%左右，发电煤耗可显著降低[4]。与优混煤相比，神混煤具有更佳的燃烧特性，在其燃烧的过程中，可弱化还原性气氛，同时，神混煤中仅含有比较少量的硫，燃烧后排放的H2S浓度比较低，水冷壁发生高温腐蚀的可能性比较小。通过神混煤与优混煤的对比可知，火电厂600MW机组运行的过程中，可采用神混煤，提升鍋炉的运行效益。
（六）锅炉负荷变动的协调优化
锅炉运行过程中，高负荷状态下，会显著的增加炉膛氧量，超过锅炉正常运行时的范围，此时，NO_x的排放浓度会增加20%以上，而低负荷状态下，炉膛氧量再次升高，升至5.3%左右，NO_x的排放浓度增加75%以上。低负荷运行时，炉膛氧量大幅度增加时，飞灰中的含碳量会显著的降低，但对排烟温度的影响并不显著，降低了锅炉的运行效率[5]。火电厂600MW机组的运行的过程中，保证安全的基础上，NO_x的排放浓度应该显著降低，而锅炉效率应该显著提高，基于此，锅炉运行时，可选择低负荷运行，并将炉膛氧量适当的降低。
结论：电厂600MW超临界机组低NO_x燃烧的过程中，尚存在着影响锅炉运行效率的因素，使得NO_x排放浓度增加，通过对SOFA风、炉膛氧量、燃煤品种及锅炉负荷的优化，可显著的减少NO_x的排放浓度，并提升锅炉运行的效率，促使电厂提升经济效益的同时，有效的实现环境保护。
参考文献：
[1]于文浩，孙建平，王中胜.国电霍州2×600MW超临界机组协调控制系统分析与优化[J].仪器仪表用户，2014，06：74-77.
[2]赵斌.论600MW超临界机组低NOx运行参数的协调优化[J].科技风，2014，15：29.
[3]曹泉，熊泽生.荆门电厂600MW超临界机组协调控制系统改进与优化[J].华中电力，2011，04：88-91.
[4]高明明，岳光溪，雷秀坚等.600MW超临界循环流化床锅炉控制系统研究[J].中国电机工程学报，2014，35：6319-6328.
[5]魏东，武林静，张明星等.600MW超临界机组协调控制系统对AGC响应的分析及调整[J].硅谷，2014，21：114-116.
关键词：600MW超临界机组；低NO_x燃烧；协调优化
前言：在人们社会及经济发展的过程中，能源具有不可替代的作用，然而，当前能源短缺的问题比较严重，再加上环境污染，使得经济的发展受到较大的制约。电力发电厂作为能源消耗的大户，不仅运行需要大量能源的支撑，同时运行过程中还会带来比较严重的环境污染，这就需要采取相应的优化措施，降低其能源消耗，提升其运行过程中的环保性及经济性。
一、NO_x存在的危害
在我国国民经济发展的过程中，电力行业具有十分重要的作用，通过持续的电力供应，满足人们对电力的需求。在电力行业的发展中，重中之重为燃煤火力发电。火电厂运行的过程中，通过燃煤来保证机组的正常运行，然而燃煤时，产生的污染物比较多，包含粉尘、二氧化硫、氮氧化物等，NO_x也是污染物中的一种，在NO_x中，主要包含三种物质，一是一氧化氮，二是二氧化氮，三是氧化亚氮，这其中，前两种的含量比较多，氧化亚氮的含量比较少[1]。燃煤机组工作人员工作的过程中，如果肺部吸入了比较多NO_x，会引起肺气肿、支气管炎等职业病；NO_x直接排放到空气中后，当NO_x的浓度比较高时，极易引发酸雨；在大气中，当NO_x与碳氢化合物共同存在时，经过紫外线的照射，二者会出现化学反应，生产化学烟雾，化学烟雾具有非常大的毒性，严重的影响植物生长，大量的降低作物的产量。
二、低NO_x燃烧技术概述
低NO_x燃烧技术中，包含的技术内容比较多，比如空气分级燃烧、烟气再循环技术、淡浓偏差燃烧等，这些技术的机理在本上是相同的，均是将局部环境中燃料与氧量之间的配比改变，提升发规律燃烧效率的同时，降低NO_x的排放浓度。在多数的600MW超临界机组中，通过NO_x燃烧技术的应用，可有效的实现NO_x排放量的减少，同时，在各种技术的共同作用下，NO_x的生成量也可以显著的减少。且NO_x技术的应用不会对锅炉的燃烧效率产生影响，在燃料燃烧接近于充分的状态下，提升锅炉的效率。
三、600MW超临界机组低NO_x燃烧协调优化措施
（一）SOFA风量的协调优化
600MW机组运行的过程中，采用优混煤作为燃料时，突出的问题是SOFA风量过小，从而导致大量的增加了NO_x的排放浓度，通常来说，SOFA风量降低50%左右时，NO_x的排放浓度会增加48%左右。但对于过滤效率、再热器减温水量来说，SOFA风量减少所带来的是积极影响，即SOFA风量降低50%左右时，锅炉效率可提升0.26%左右，而再热器减温水量可减少23.1t/h左右，降低燃煤消耗[2]。SOFA的风量处于正常状态时，会增强向火侧还原性的气氛，不利于水冷壁高温腐蚀的预防，而风向处于75%的状态时，可减弱向火侧还原性气氛，减少不利影响。基于上述叙述，为了实现NO_x排放浓度的降低，并减少高温腐蚀性，应将SOFA风量调整至正常的75%左右。
（二）SOFA风投运方式的协调优化
在SPFA风量相同时，如果SOFA的风速提高，那么会增加NO_x的排放浓度，并提升优混煤的燃烧效率，显著的减少飞灰中的含碳量，降低排烟温度，提高锅炉效率，降低燃煤消耗。同时，会增强还原性气氛。实际上，碳在燃烧的过程中，较易出现不充分燃烧，为了实现充分燃烧，设置了SOFA风，基于SOFA风设置的目的，充分考虑过滤效益之后，优混煤燃烧时，可将燃尽风喷口关闭，从而使SOFA风量降低，实现优化。
（三）SOFA风高度的协调优化
为了实现NO_x排放浓度降低的目的，开启SOFA风时，可尽量的提升其位置，燃用优混煤时，与开启位置设置在下三层比，开启位置设置在上三层时，NO_x的排放浓度降低更为显著[2]。在锅炉效率方面，SOFA风高度提高之后，并未出现明显规律性的影响。SOFA风喷入的高度提高时，在水冷壁附近，还原性气氛出现的趋势为略微上升，总变化比较小。基于此，协调优化SOFA风高度时，可将上层设置为开启位置，减少NO_x的排放量。
（四）炉膛氧量的协调优化
锅炉运行处于正常的状态时，应对炉膛氧量进行科学的控制，通常在3%～3.5%之间。以正常状态时的氧量为标准，当氧量增加时，NO_x的排放浓度也会相应的增加，氧量减小时，NO_x的排放浓度会减少，但较少的比较少。尽管氧量提升之后，飞灰中的含碳量可以有效地减少，排烟的温度也会有效地降低，但氧量低的状态比较，锅炉的运行效率并没有显著提升[3]。此外，当炉膛痒出现下降，且减少至2.3%左右时，在水冷壁处，极有可能会发生高温腐蚀。通过综合性的分析之后可知，控制炉膛氧量时，既不适合过高，也不适合过低，保持锅炉正常运行时的氧量范围即为最佳。
（五）燃用煤钟的协调优化
600MW机组在运行的过程中，燃煤品种选择为神混煤时，NO_x的排放量可以显著的减少，降低幅度约为17%左右，同时，锅炉的效率也可以有效地提升，突出的表现就是飞灰中的含碳量显著的减少。从煤燃烧时出现未完全燃烧所形成的损失角度来看，燃烧神混煤时，机组锅炉运行效率可提升0.2%左右，发电煤耗可显著降低[4]。与优混煤相比，神混煤具有更佳的燃烧特性，在其燃烧的过程中，可弱化还原性气氛，同时，神混煤中仅含有比较少量的硫，燃烧后排放的H2S浓度比较低，水冷壁发生高温腐蚀的可能性比较小。通过神混煤与优混煤的对比可知，火电厂600MW机组运行的过程中，可采用神混煤，提升鍋炉的运行效益。
（六）锅炉负荷变动的协调优化
锅炉运行过程中，高负荷状态下，会显著的增加炉膛氧量，超过锅炉正常运行时的范围，此时，NO_x的排放浓度会增加20%以上，而低负荷状态下，炉膛氧量再次升高，升至5.3%左右，NO_x的排放浓度增加75%以上。低负荷运行时，炉膛氧量大幅度增加时，飞灰中的含碳量会显著的降低，但对排烟温度的影响并不显著，降低了锅炉的运行效率[5]。火电厂600MW机组的运行的过程中，保证安全的基础上，NO_x的排放浓度应该显著降低，而锅炉效率应该显著提高，基于此，锅炉运行时，可选择低负荷运行，并将炉膛氧量适当的降低。
结论：电厂600MW超临界机组低NO_x燃烧的过程中，尚存在着影响锅炉运行效率的因素，使得NO_x排放浓度增加，通过对SOFA风、炉膛氧量、燃煤品种及锅炉负荷的优化，可显著的减少NO_x的排放浓度，并提升锅炉运行的效率，促使电厂提升经济效益的同时，有效的实现环境保护。
参考文献：
[1]于文浩，孙建平，王中胜.国电霍州2×600MW超临界机组协调控制系统分析与优化[J].仪器仪表用户，2014，06：74-77.
[2]赵斌.论600MW超临界机组低NOx运行参数的协调优化[J].科技风，2014，15：29.
[3]曹泉，熊泽生.荆门电厂600MW超临界机组协调控制系统改进与优化[J].华中电力，2011，04：88-91.
[4]高明明，岳光溪，雷秀坚等.600MW超临界循环流化床锅炉控制系统研究[J].中国电机工程学报，2014，35：6319-6328.
[5]魏东，武林静，张明星等.600MW超临界机组协调控制系统对AGC响应的分析及调整[J].硅谷，2014，21：114-116.