三期低NOx燃烧器改造讲课概要.ppt

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1、三期低NOx燃烧器改造【培训资料】讲课人：目录NOx生成机理M-PM燃烧技术M-PM燃烧调整NOx生成机理燃烧过程中NOx的生成机理NOx生成的三种主要方式：热力NOx,它是助燃空气中的N2在高温下氧化而生成的氮氧化物。燃料NOx，系指燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中氧化生成的氮氧化物快速NOx，指碳化氢系燃料在燃烧时分解所产生的中间产物和N2反应生成的氮氧化物上述三种氮氧化物的组成随燃料含氮量不同而有差别。对于燃煤，通常燃料NOx占70%-85%，热力NOx占15%-25%，其余为少量的快速NOx热力型NOx高温下空气中的N2氧化的产物，其主要反应如下O＋N2→NO＋NN＋O2→

2、NO＋ON＋OH→NO＋H以上反应的活化能很大，且生成速度与燃烧温度的关系密切当燃烧温度低于1500℃时，热力NOx生成量极少控制热力NOx的关键在于降低燃烧温度水平，避免局部高温，同时降低氧气浓度快速型NOx碳氢化合物燃烧过程中分解的CH，CH2和C2等基团破坏了空气中的N2分子键，并经反应生成HCN，NH和N等原子基团，它们再与O，OH等基团反应生成NO快速NOx只有在富燃的情况下，即碳氢化合物较多，氧浓度相对较低时才发生燃料型NOx影响因素多，反应复杂，因而至今对其反应机理的认识还不够完善有文献认为，从燃料N向NO的转换是由两个互相竞争的过程所决定的。这两个过程是：由燃料N在高温下

3、分解生成含有N原子的中间生成物I（主要是N、CN、HCN、和NHi等化合物），然后I和含有氧原子的反应物R（如O、OH、O2等）反应生成NO，或者和NO反应而使之还原为N2，即I＋R→NO＋…燃料N→I＋NO→N2＋…另一种理论认为燃料N高温分解主要生成HCN，HCN氧化后生成NO，同时NO又被HCN还原生成N2，即O2→NO→N2＋…燃料－N→HCN→NO→N2煤粉燃烧生成NOx—机理复杂既存在挥发分的单相燃烧，又有焦碳的多相燃烧，因而这时的燃料NOx应包括挥发分中的N生成的NO和残留在焦碳中的N生成的NO这两个部分挥发分中的氮化合物主要有HCN和NH3，两者的比例不仅取决于煤的挥发分

4、，而且与N和碳氢化合物的结合状态等化学性质有关在典型的煤粉燃烧条件下，挥发分NOx约占燃料NOx的60-80%相比挥发分NOx，焦碳NOx的生成机理更为复杂。焦碳NOx的生成速率与焦碳中的N含量、氧浓度和温度、煤颗粒孔隙结构及颗粒反应表面积等因素有关。同时，焦碳表面和CO等还原性气体对已生成的NO会产生还原分解作用，使燃料NOx减少M-PM燃烧技术简介背景M-PM（Multiple-Pollution-Minimum）含义为“多相污染物最小”。2012年哈尔滨锅炉厂有限责任公司(以下简称哈锅)与三菱重工签定技术转让协议，成功引进了由三菱重工开发、并已在实际电厂中采用的最先进的M-PM燃烧

5、器技术，从而哈锅能向中国国内广大客户提供这一新技术及服务。新型M-PM燃烧器是在普通型低NOx燃烧器（PM、A-PM）的基础上开发、验证的，于2008年研发，自2012年下半年至2013年年初开始在实际机组中采用并进行了燃烧性能试验。现阶段国内投运MPM的电厂包括三河、嘉华、玉环、金陵、岳阳等。新型M-PM燃烧器是在普通型低NOx燃烧器（PM、A-PM）的基础上开发、验证的。PM燃烧器-垂直浓淡PM燃烧器-垂直浓淡哈锅直流燃烧器-水平浓淡M-PM燃烧技术的组成单只M-PM燃烧器——降低初始阶段NOx生成炉内A-MACT（Advanced-Mitsubishi-Advanced-Combu

6、stionTechnology）系统，即炉内还原燃烧系统——分层燃烧单只燃烧器特性A-MACT炉内还原系统M-PM燃烧调整改造设计煤种调整期间的煤种要求岳阳#6机组MPM改造工程的燃烧煤种为70%烟煤+30%贫煤。锅炉性能验收试验使用的煤种应符合设计煤种，其工业分析的允许变化范围为：干燥无灰基挥发份△＝±5%（绝对值）收到基全水分△＝±4%（绝对值）收到基灰份△=+5%；-10%（绝对值）收到基低位发热量△＝±10%（相对值）试验煤质在此范围内变化不对试验结果进行额外煤质修正。同样，在调试期间，煤质的变化范围要满足上述要求。实际煤种对比从7月12日用煤来看，较为接近设计煤种，基本满足调

7、整要求，调整期间可以采用此类煤种。实际的硫分较设计偏高，近似高硫煤。燃烧调整的组成。冷态调整试验。目的：通过冷态磨煤机风量标定，一次风速调平、二次风风门挡板特性和空气动力场试验等，了解燃烧器出口的气流形态和锅炉动力场气流分布形态，观察气流是否直接冲刷炉墙，判断气流形成切圆直径的大小、形状及位置是否合适，为锅炉热态运行提供参考。包括：燃烧器挡板灵活性和燃烧器摆角灵活性的检查（确保调整手段可用）；一次风流量测量装置标定试验和一次风速