低氮燃烧器的应用及燃烧调整研究.pdf

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1、第35卷第3期东北电力大学学报Vol_35．No．32015年6月JournalOfNortheastDianliUniversityJun．，2015文章编号：1005—2992(2015)03-0031—05低氮燃烧器的应用及燃烧调整研究李佩直，孙斌(东北电力大学能源与动hT程学院，吉林吉林132012)摘要：为了满足环保对NOx的排放要求，对现有的燃烧器进行改造，降低了NOx的排放浓度，对通过燃烧过程中进行优化运行，控制NOx的排放在合理的水平，并通过燃烧后对生成物排放的控制，达到国家要求

2、的排放标准。低氮燃烧器改造后对机组的经济性造成一定的影响，通过燃烧优化运行调整、合理控制炉膛氧量以及控制煤粉细度，解决机组运行中存在的问题。使得低氮燃烧器改造后的机组主要指标通过调整能够控制到和设计值相当的水平。关键词：低氮改造；燃烧器；燃烧调整；NOx；优化运行；高温腐蚀中图分类号：TM621．2文献标识码：A随着雾霾天气的出现，空气的污染治理也越来越被人们重视。NOx作为大气污染的主要组成成分之一，减少NOx的排放成为人们关注的重点¨J。按照GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准

3、》的规定，2014年7月1日起，2003年12月31日建成投产以后的火力发电厂(w型火焰锅炉、循环流化床锅炉除外)执行NOx排放浓度限值为100mg／Nm’的标准。因此，火力发电厂和高校为了达到此目标，正在努力开展关于降低NOx浓度排放的试验及改造工作J。对于燃煤电厂来说，控制NOx的排放浓度，主要是通过两种途径来实现：一是燃烧过程中减少NOx浓度的排放，通过低氮燃烧技术，调整燃烧手段减少NOx的生成量；二是燃烧后对生成产物NOx的控制，进一步通过脱硝装置达到国家控制的排放标准J。1锅炉燃烧系统

4、1．1锅炉概况某电厂锅炉为亚临界参数、一次中间再热、自然循环汽包炉，采用平衡通风、四角切圆燃烧方式，设计燃料为褐煤，锅炉采用紧身封闭。锅炉以最大连续负荷(即BMCR工况)为设计参数，在机组电负荷为364．055MW时，锅炉的最大连续蒸发量为1125t／h；机组电负荷为330MW(ECR工况)时，锅炉的额定蒸发量为1070t／h。主要设计参数见表1。表1锅炉主要技术参数表序号项目单位BMCR序号项目单位BMCR1汽包压力MPa19．06再热蒸汽出口压力MPa3．6072过热蒸汽流量t／h11657

5、再热蒸汽流量t／h971．53过热蒸汽温度℃5408再热蒸汽进口温度℃326．64过热蒸汽压力MPa17．59再热蒸汽出口温度℃5405再热蒸汽进口压力MPa3．8071O给水温度279．2收稿日期：2015-04-20作者简介：李佩直(1988一)，男，辽宁省沈阳市人，东北电力大学能源与动力工程学院在读硕士研究生，主要研究方向：电厂机组经济运行．32东北电力大学学报第35卷1．2设计燃料特性燃烧器的布置，采用四角布置的切向摆动式燃烧器。设计煤质参数见表2。燃烧器可以上下摆动，最大摆动角度为±2

6、0。。锅炉在运行过程中NOx排放浓度在550～610mg／Nm，经过脱硝后排放浓度不能满足环保的要求。为了控制NOx的排放，尽量减少NOx在燃烧过程中的生成量，保证SCR入口的氮氧化物浓度在一个合理的水平，主要通过调整燃烧温度、各级过量空气系数和优化运行方式等控制氮氧化物的排放。氮氧化物的生成主要有燃料型、快速型和热力型三种方式。其中燃料型氮氧化物的生成量占4／5以上，其次是热力型氮氧化物，快速型的生成含量最小。减少燃料型氮氧化物的生成量是控制氮氧化物排放的主要途径，主要是燃烧中低氮燃烧技术以及

7、燃烧后烟气的脱硝技术相结合，而其它两种类型的氮氧化物生成量占少量部分J。表2设计煤质参数2低氮燃烧器的改造D3’’、‘、、一2～-一×、～、、2．1低氮燃烧器的改造方案＼1l、、-(1)在炉膛中心形成逆时针旋向的两个直径稍：＼⋯．。tll'ltlllI。．0⋯有不同的假想切园，如图1所示。为了削弱炉膛出。。。‘。。lJlltlt。。。。’’’＼,—1、口烟气的旋转强度，减小四角燃烧引起的炉膛出口、、、、～>≤—2烟温偏差，主燃烧器上方设置了SOFA燃烧器，SOFA一一＼、．风室被设计成反切，使其

8、喷嘴出口中心线同主喷嘴—3A中心线成12。的夹角，其目的就是要形成一个反向动图1假想切圆图量矩，平衡主燃烧器的旋转动量矩，而达到减少炉膛第3期李佩直等：低氮燃烧器的应用及燃烧调整研究33出口烟温偏差之目的，另外，还选取了较大的燃烬风率，来控制NOx的排放量。(2)在燃烧器高度方向上，根据燃烧器可摆动的特点，考虑到燃烧器向下摆动时，保证火焰充满空间和煤粉燃烧空间。(3)为防止炉膛结焦，采用了较小的单只喷嘴热功率，防止燃烧器区域的结焦，采用燃烧器分组拉开式布置及合理配风形式，可有效控制NOx排放量。