燃用烟煤600mw机组锅炉墙式布置低氮燃烧技术应用研究

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1、硕士学位论文（工程硕士）燃用烟煤600MW机组锅炉墙式布置低氮燃烧技术应用研究孙发超哈尔滨工业大学2016年07月万方数据国内图书分类号：TK224.1学校代码：10213国际图书分类号：621.18密级：公开工程硕士学位论文燃用烟煤600MW机组锅炉墙式布置低氮燃烧技术应用研究硕士研究生：孙发超导师：孙锐教授副导师：李京元高级工程师申请学位：工程硕士领域：动力工程所在单位：北京巴布科克威尔科克斯有限公司答辩日期：2016年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TK224.1U.D.C:621.18

2、DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONWALLFIREDLOWNOxCOMBUSTIONTECHNOLOGYFOR600MWBITUMINOUSFIRINGBOILERCandidate:SunFachaoSupervisor:Prof.SunRuiViceSupervisor:SeniorEngineerLiJingyuanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:PowerEngineeringA

3、ffiliation:Babcock&WilcoxBeijingCompanyDateofDefense:July,2016Degree-Offering-Institution:HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着大气污染逐步加重，环保技术应用受到越来越多的重视。燃煤火电厂的污染物排放量大，且所占发电设备比重较大，越来越引起人们的重视。随着环保新规的颁布，早期制造的大型燃煤墙式布置燃烧器锅炉NOx排放指标往往达不到新标准的要求，有相当一批锅炉面临低氮燃烧改造。本论文针

4、对某电厂现役2台600MW超临界燃煤锅炉在新国标下NOx排放的新要求，在大量文献调研和以往工程实践经验的基础上，并结合美方最新型超低TMNOx双调风旋流燃烧器---AireJet型燃烧器的应用经验，提出了采用新型低氮燃烧器和调整原有燃尽风配置相结合的改造方案。改造方案将原锅炉OFA喷口位置提高3600mm，使得OFA喷口位置距上层燃烧器的距离，由原来的3660mm变为TM7260mm，加大了还原区距离。同时采用新型AireJet可降低主燃烧器区化学当量，减少主燃烧器的风量，加大燃尽风的送风量，在主燃烧区域形成更强的贫氧还原区域，有效

5、减少烟气中NOx生成，进一步实现分级燃烧，更大程度地减少NOx的生成，达到更高环保指标要求。论文通过数值模拟分析了改造对锅炉炉膛内的温度场的均匀性及CO、O2浓度分布特性，为改造工程中避免出现结渣和腐蚀的问题提供了计算依据和理论基础。论文通过现场实际冷热态调试结果，得到了新型超低NOx双调风旋流燃烧器TM---AireJet型燃烧器，可以有效实现低NOx生成。这种燃烧器，中心风量大小可调、外二次风的旋流强度可调，通过不同组合的调整，可以控制煤粉着火点远近和煤粉燃烧强度，适应煤种变化、控制NOx生成并保证高效燃烧。通过现场冷热态调试结

6、果，获得了燃尽风（OFA）喷口位置和燃尽风量对锅炉低氮燃烧的影响，利用空气分级燃烧原理，充分降低NOx的生成量。通过对改造方案的详细介绍及后期燃烧调整试验所取得的较好效果，验证了通过调整OFA喷口位置、更换低氮燃烧器、调整燃烧配风的改造方案是对在役机组进行低氮改造是行之有效的可行方案。改造后锅炉进行热态测试表明：在燃用设计煤种时，锅炉负荷为660MW，其锅炉效率为94.41%高于合同保证值93.63%；33NOx（折算到6%氧量）浓度为227mg/m低于合同要求的240mg/m；SCR入口处CO排放浓度为58μL/L，低于合同要求的

7、100μL/L，各项指标均达到保证指标，且高于用户的NOx排放要求。关键词：燃烟煤锅炉；低氮燃烧；数值模拟；旋流煤粉燃烧器-I-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractWithgraduallyincreasingatmosphericpollution,thenationalenvironmentalprotectionconsciousnessismoreandmorestrong.Fromcoal-firedpowerplantspollutantemissionismoreandmoreserious,caus

8、ingtheattentionofeveryone.InChina,thermalpowergenerationownalargeproportion.Asanewenvironmentalprotectionruleswasprop