8 浙江大唐乌沙山3号炉改造经验总结

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1、8浙江大唐乌沙山3号炉改造经验总结大唐乌沙山发电有限责任公司（以下简称乌沙山电厂）#3锅炉运行时锅炉NOx排放量较高（平均500mg/m3(O2=6%)以上）、燃烧器易磨部件磨损严重、锅炉燃烧器区域结焦现象，乌沙山发电厂在对我国先进的煤粉燃烧器调研考证后，由哈尔滨博深科技发展有限公司承担#3锅炉燃烧器的改造任务。在乌沙山电厂和哈尔滨博深科技发展有限公司的共同努力下，锅炉低氮改造工作取得圆满成功。8.13号炉改造方案改动3号锅炉A、C、E、D、F层对应的25只燃烧器，在原有的燃尽风装置上方新增10只燃尽风装置，并在4个风道竖井上方引出燃尽风风箱。(1)燃烧

2、器的改造结构如下：将LNASB燃烧器一次风及中心风结构改成中心给粉一次风结构。新型燃烧器数量、布置位置及旋转方向均保持不变，燃烧器喷口与水冷壁开孔的密封方式不变，新型燃烧器的旋流方向与原燃烧器的旋流方向相同，不拆改现有水冷壁。将燃烧器的一次风通道连接处断开，接口位置不变，取消了原燃烧器的一次风管，安装中心给粉燃烧器一次风结构；改后中心给粉旋流煤粉燃烧器保留原燃烧器的内、外二次风道连接，在内二次风管上增加扩口，仍将点火油枪保留在燃烧器中心。改造后中心给粉燃烧器的结构如图1所示。改造后的燃烧器中的空气分为三股，即一次风、内二次风和外二次风。一次风携带从磨煤机

3、送来的经研制和干燥后的煤粉，经布置有煤粉浓缩器的一次风管进入炉膛。煤粉浓缩器使大量的煤粉富集在燃烧器中心区域，可以降低煤粉的着火热，有利于煤粉的着火，同时煤粉着火时会产生大量的还原性气体，可抑制NOx生成。燃烧器的内二次风和外次风由燃烧器风箱提供，每个燃烧器均有风量均衡挡板，使进入各个燃烧器的风量保持平衡。内二次风和外二次风通过燃烧器内同心的内二次风、外二次风环形通道在燃烧的不同阶段分别送入炉膛。燃烧器设中心风管，用以布置点火设备。一股小流量的中心风通过中心风管送入炉膛，以提供点火设备所需要的风量，并在点火设备停运时防止灰渣在此部位聚集。图1改后中心给粉

4、旋流煤粉燃烧器结构示意图(2)燃尽风装置的改造结构如下：保留锅炉原有的燃尽风装置，取消原有的燃尽风装置上方的一层吹灰器，并在此高度处的前后墙各安装一层燃尽风装置，每层5只，总计新增10只燃尽风装置，OFA布置图见图2。燃尽风采用大风箱布置方式，在风箱两侧入口安装机翼测速装置。图2OFA布置图8.2改造后达到的指标1.锅炉NOx排放浓度明显降低，由改前的500mg/m3(O2=6%)左右降低到180mg/m3(O2=6%)左右；2.过热器减温水总量和再热器减温水总量与改造前基本一致；3.飞灰可燃物含量（1%左右）、排烟温度、锅炉热效率与改造前基本相同；4.

5、锅炉进行改造后，在600MW负荷下运行稳定，炉膛负压稳定，主蒸汽压力、主蒸汽温度达到了设计要求；5.锅炉启动时在200MW负荷下不投运等离子点火装置可以稳定燃烧；6.燃烧器喷口附近没有结渣现象。8.3改造后存在的问题及原因分析改造后存在的缺点是两层燃尽风挡板不能完全打开。这主要是由于燃烧器中心回流区较小，设计的燃尽风量偏大造成的。图3为现场冷态试验测得改后燃烧器的中心回流区及扩展角。A2和A5燃烧器的二次风扩散角度在79.8～90°之间；中心回流区直径为0.48～0.68d，长度为0.54～0.68d，中心回流区偏小，无刷壁现象。A2燃烧器A5燃烧器图3

6、现场冷态试验测得改后燃烧器的中心回流区及扩展角3号炉改造时没有改变燃烧器的外二次风结构，原燃烧器的外二次风采用轴向可调叶轮旋流器，该旋流器旋转能力较弱，使燃烧器形成的中心回流区较小。两层燃尽风的挡板全部打开后，燃尽风量增加，燃烧器的二次风量降低，气流的旋转能力更弱，中心回流区进一步减小，不利于煤粉的着火和燃尽，使锅炉的飞灰含碳量增加；同时中心回流区过小，不利于燃烧器区域还原气氛的生成，不利于抑制煤粉燃烧时产生的NOx，使锅炉排放的NOx量升高。8.42号炉方案的改进措施乌沙山电厂3号炉的运行情况良好，达到了预期指标，但是基于其存在的问题，在3号炉方案基础

7、上，提出了如下改进：1.改变燃烧器外二次风旋流器。将燃烧器外二次风由轴向可调叶轮旋流器改为切向可调叶片形式的旋流器。3号炉实际运行发现燃烧器中心回流区偏小，3号炉燃烧器外二次风为轴向可调叶轮旋流器，此旋流器的旋转能力较弱，而切向叶片旋流器的旋转能力较强，相同风量下，可以增加燃烧器的旋流强度，增大中心回流区。2.为进一步提高锅炉燃烧效率，保证煤粉的燃尽，同时最大限度的降低锅炉NOx排放量，在3号炉方案基础上对燃尽风系统进行改进。1）降低燃尽风风量。3号炉设计的燃尽风风量为25%，实际运行发现，燃尽风挡板不能完全打开，说明燃尽风风量偏高。2号炉设计中，将重新

8、校核风量适当降低燃尽风总风量，使燃尽风挡板可以打开。2）燃尽风布置方式相同，但改