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DQZHAN技術訊：淺談｜低NOx燃燒器在電廠的應用及分析

【摘要】登封華潤電力有限公司2*320MW機組鍋爐為亞臨界壓力、四角切圓燃燒，自然循少油點火燃燒器)，四角布置，20只支分五層布置。油燃燒器為簡單機械霧化式，12支分三層布置;采用4臺鋼球磨，兩級分離，負壓運行，中間儲倉式。環汽包爐，單爐膛，一次中間再熱，平衡通風，固態排渣，全鋼架懸吊結構，“∏”型半露天島式布置。鍋爐以B-ECR工況為設計參數，機組電負荷為300MW時，鍋爐額定蒸發量為900t/h。在機組電負荷為330MW的情況下，鍋爐*大連續蒸發量1025t/h。煤粉燃燒器為直流固定式水平濃淡燃燒器(#1、#2爐B層除外，為中心擴大回流區的)

目前，在鍋爐氮氧化物（NOx）方面，還沒有特別完善的技術，但氮氧化物對人類賴以生存的環境以及人類自身的危害卻極其嚴重：一方面，氮氧化物是形成酸雨的主要因素;另一方面NOx在一定條件下可以和碳氫化合物一起形成光化學煙霧破壞大氣環境，嚴重危害人類健康，惡化人類賴以生存的環境。隨著我國電力工業的迅速發展，火電裝機容量逐年大幅度增加，NOx污染問題將越來越得到人們的重視。

登封華潤電力有限公司自建廠以來一直踐行節能環保的生產理念，以社會責任為重，切實出發，以改善自身為出發點，不斷改善設備設施，取得很好的社會效益。

【關鍵詞】低氮燃燒器 NOx  環保 環境 微量煤粉燃燒

1、概述

鍋爐主要技術參數如下：

2、設計和常用煤的狀況

本工程設計采用目前實際燃用煤種，煤種屬于中～低熱值、中揮發分、高灰分、中等全水分、低硫分貧煤。燃煤主要成分與特性見下表。

目前鍋爐排煙中NOx排放水平較高，在250MW負荷下尾部實測NOx濃度在1073/1055mg/m3，在287MW負荷下尾部實測NOx濃度在1022/1021mg/m3，減排難度很大。

3、燃燒器主要設計參數

針對設計煤種和校核煤種均進行了設計計算，以下給出設計煤種的計算數據。

4、一次風及煤粉濃縮器

將采用經過優化的煤粉百葉窗濃縮器，保證低的流動阻力，均勻的氣流分配，高的煤粉濃縮比，采用耐磨鑄鋼結構，保持耐久的抗磨損能力，在易磨損部位內襯高珞鑄鐵耐磨材料。煤粉濃縮器總長較短，能夠滿足現場安裝布置的要求。根據現有燃用煤質的情況，對煤粉濃縮器進行優化設計，達到*佳著火、燃盡和低NOx排放特性，如下所示。

噴口周圍布置有冷卻周界風，以便對停運噴口進行冷卻，一次風噴口采用擴口結構，推遲一次風和周界風之間的混合，濃淡一次風之間保留垂直隔板，推遲濃淡一次風之間的混合。周界風噴口偏置具有減少爐膛水冷壁結渣和防止高溫腐蝕的作用。

5、微量油燃燒器

針對#2鍋爐特點和燃料燃燒特性，將B層四只燃燒器改為新一代微量油直接點火水平濃淡風煤粉燃燒器，作為鍋爐點火燃燒器和主燃燒器使用，可滿足鍋爐啟、停的要求，如下所示。

6、二次風噴口及燃盡風層

二次風噴口采用收縮型結構，推遲一、二次風的混合，有效地推遲空氣與煤粉的混合，減少燃燒過程中含N基團與O2反應機會，有效降低NOx生成量。

二次風噴口采用收縮型結構，推遲一二次風的混合。主燃燒器區二次風噴口面積根據主燃燒器區有組織二次風減少的程度進行相應縮小，保證出口的二次風風速達到較高風速。保證*下層較大二次風噴口面積，使其具有較大出口二次風動量，起到在*下層托粉的作用，減少爐膛底部的掉渣量和大渣的含碳量。二次風切圓布置沒有改變，與原設計相同。

高位燃盡風系統將有組織燃燒風量沿爐膛垂直方向分級供入，主燃區有組織空氣量與理論空氣量的比值由原來λp=1.25變為λp=0.875~0.9375。在主燃燒器上方29m和32m標高處，布置四層16只燃盡風噴口，燃盡風將布置在爐膛四角。

整個燃盡風噴口在燃燒器區上部相同的水冷壁角部位置開出燃盡風安裝口，燃盡風量占總空氣量約為25%~30%，燃盡風噴口風速采用較高風速45m/s~50m/s，燃盡風噴口均可以垂直和水平方向擺動，垂直擺動±15°，水平方向上擺動±10°，可根據鍋爐運行狀況(燃盡、NOx排放、過熱器汽溫偏差等)進行噴口角度的適當調整，有效調節爐膛出口煙溫偏差，并保證過熱器管壁不出現超溫問題。

根據改前測試試驗，登封一期兩臺鍋爐NOx排放量:

通過低氮燃燒器及風門改造等，降低鍋爐出口NOx排放值，減小受熱面的熱偏差，也可節省脫硝劑和其他輔助消耗材料費用，更節省了氨氣、蒸汽、燃油等資源，此項目的改造完全符合登封項目設備實際特性。

7、結束語

在國家環保要求日益增高和液氨價格不斷增長的情況下，火電廠的配置脫硝系統及運行中通過鍋爐燃燒調整降低環保指標工作顯的更加重要，進而*大限度保證了機組**運行，提高了機組的經濟效益。

總結：本文對鍋爐燃燒系統進行了改造，并取得了一定的效果，但是對鍋爐燃燒過程中以及運行優化調整還需進一步深入研究和探討，從而取得更好效果，但由于作者能力的不足和時間的限制，工作中還存在不完善之處，需要進一步深入的研究和分析。