600mw 进口亚临界旋流煤粉燃烧锅炉炉内低氮改造技术

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1、学兔兔www.xuetutu.com第45卷第3期锅炉技术V0l_45，NO．32O14年5月B0ILERTECHN0L0GYMay．，2014【运行与改造】600MW进口亚临界旋流煤粉燃烧锅炉炉内低氮改造技术姚建华，李月华(1．上海电气电站服务公司，上海201600；2．上海锅炉厂有限公司，上海200245)摘要：近年来，我国环保要求日趋严格，对国内电站锅炉机组污染物排放更是提出了史无前例的高要求。针对某电厂进口的日本IHI公司机组，采用旋流燃烧技术的600MW墙式对冲锅炉，通过对锅炉运行现状的分析，了解NO排放偏高的原因，实施了相应的炉内低氮改造措施，并达到了比较

2、理想的效果。关键词：煤粉锅炉；旋流燃烧；低NO改造中图分类号：TK229．6文献标识码：B文章编号：1672—4763(2014)03—005703表1改造设计煤质表0前言20世纪80年代起，中国从前苏联、美国和日本等国进口建设了大批300Mw以上等级的亚临界和超临界机组，这些机组的投运为我国改革开放以来的社会发展和经济建设做出了巨大贡献。但随着近年来我国对环保要求的日趋严格，并出台了《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223—2Ol1)，对国内在役锅炉机组污染物排放提出了史无前例的高要求口]。从目前早期机组的普遍运行情况看，针对包括上述进口锅炉在内的机组实施炉内的

3、低氮改造技术已经势在必行。1锅炉机组简介改造的锅炉为亚临界压力、单汽包、一次再热、自然循环、平行烟道、箱式锅炉，配用带中速磨的直吹式制粉系统，前后墙对冲燃烧方式，平衡通风，全钢架悬吊结构，半露天布置，固态排渣，配置有IHI特有的旋流煤粉燃烧器。锅炉采用前后墙对冲燃烧方式，24只IHI—Fw燃烧器分三层布置在炉膛前后墙上，在图1改前燃烧系统布置图锅炉前后墙上层燃烧器上方布置有12只燃尽风喷口。2锅炉运行NO现状及原因分析改造设计煤质见表1，改前燃烧系统布置图2．1NO排放情况见图1。收稿日期：2014—01—20作者简介：姚建华(1961)，男，高级工程师，主要从事火电

4、机组的节能环保改造技术工作。学兔兔www.xuetutu.com58锅炉技术第45卷改造前，锅炉NO排放偏高，正常运行时，一般在700～800mg／Nm。(O。一6)左右，高时超过1000mg／Nm。(O。一6)，远高于环保要求。帮f2．2原因分析*从了解进口IHI公司旋流燃烧锅炉的运行特性着手，在锅炉改前进行了热态工业试验，并}I针对IHI旋流燃烧器进行了冷态空气动力场试验。通过试验分析，了解了锅炉NO排放偏高的x=21．4mmx=107mmx=214mmx=535mmx／d=0．1x／d=0．5x／d=1．0x／d=2．5主要原因。X=64．2mmx=149．8m

5、mx=321mmx／d=0．3x／d=07x／d=l52．2．1燃尽风率低一·一15。⋯O⋯35。～×一75。改造前，在主燃烧器上方3400In处布置了颗粒相对数密度Cn／Cmax一层燃尽风喷口，燃尽风实现了炉内轴向空气分图3不同外二次风叶片角度下颗粒分布示意图级，使主燃区还原性气氛增强，可降低烟气中(3)IHI燃烧器预混段较长，煤粉气流着NO的排放量。但通过试验发现，锅炉满负荷时所能达到的实际燃尽风率仅占总风量的10．9，火晚炉内空气分级程度不高，无法有效控制NO的在现场工业实验时，对锅炉F层的F3和F4生成。2只燃烧器中心线温度进行了测量，如图4所示。目uv斗图中

6、横坐标0为油枪炉内侧端部位置。由图可2．2．2IHI旋流燃烧器低NO特性差(1)没有中心回流区知，F3燃烧器在横坐标为0．78II1处烟气温度达在对IHI旋流燃烧器的冷态实验时发现，改到700℃以上，F4燃烧器在横坐标为0．9321TI处变燃烧器的风量，扩口角度，叶片角度等均无法烟气温度达到700℃以上。可知，上述试验的F3形成中心回流区，而是在出口区域产生一个几乎和F4燃烧器着火均较晚。对称的环形回流区，如图2所示。燃烧器中心的1400大量煤粉在氧化性气氛中燃烧，从而使燃烧初期1200产生的氮氧化物得不到有效控制。1000800赠60o400200002004006

7、008001000l2006距启动油枪端部距离／mm图4IHI燃烧器中心线烟气温度分布3改造技术措施针对进口IHI锅炉存在的问题及对原因的图2IHI旋流燃烧器流场结构示意图分析，炉内低氮改造采取了如下技术措施。(2)IHI燃烧器气固流动不合理(1)调整燃烧器位置。将燃烧器层整体下移图3为IHI燃烧器在不同外二次风叶片角3500mm，增加了最上层燃烧器和原燃尽风喷口度下颗粒分布情况。由图3可知，在燃烧器的中的距离。心线附近区域，颗粒浓度较低，而在二次风出口(2)更换燃烧器。将除微油点火燃烧器外其处流动区域和边壁区域存在2个颗粒体积流量余燃烧器改为新型燃