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科普知識(shí)
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對(duì)射型安全光柵

淺談|低NOx燃燒器在電廠的應(yīng)用及分析

發(fā)布日期:2022-10-21 點(diǎn)擊率:22

DQZHAN技術(shù)訊:淺談|低NOx燃燒器在電廠的應(yīng)用及分析

【摘要】登封華潤電力有限公司2*320MW機(jī)組鍋爐為亞臨界壓力、四角切圓燃燒,自然循少油點(diǎn)火燃燒器),四角布置,20只支分五層布置。油燃燒器為簡(jiǎn)單機(jī)械霧化式,12支分三層布置;采用4臺(tái)鋼球磨,兩級(jí)分離,負(fù)壓運(yùn)行,中間儲(chǔ)倉式。環(huán)汽包爐,單爐膛,一次中間再熱,平衡通風(fēng),固態(tài)排渣,全鋼架懸吊結(jié)構(gòu),“∏”型半露天島式布置。鍋爐以B-ECR工況為設(shè)計(jì)參數(shù),機(jī)組電負(fù)荷為300MW時(shí),鍋爐額定蒸發(fā)量為900t/h。在機(jī)組電負(fù)荷為330MW的情況下,鍋爐*大連續(xù)蒸發(fā)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(kuò)大回流區(qū)的)


目前,在鍋爐氮氧化物(NOx)方面,還沒有特別完善的技術(shù),但氮氧化物對(duì)人類賴以生存的環(huán)境以及人類自身的危害卻極其嚴(yán)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?xì)浠衔镆黄鹦纬晒饣瘜W(xué)煙霧破壞大氣環(huán)境,嚴(yán)重危害人類健康,惡化人類賴以生存的環(huán)境。隨著我國電力工業(yè)的迅速發(fā)展,火電裝機(jī)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(jié)能環(huán)保的生產(chǎn)理念,以社會(huì)責(zé)任為重,切實(shí)出發(fā),以改善自身為出發(fā)點(diǎn),不斷改善設(shè)備設(shè)施,取得很好的社會(huì)效益。


【關(guān)鍵詞】低氮燃燒器 NOx  環(huán)保 環(huán)境 微量煤粉燃燒


1、概述


鍋爐主要技術(shù)參數(shù)如下:




2、設(shè)計(jì)和常用煤的狀況


本工程設(shè)計(jì)采用目前實(shí)際燃用煤種,煤種屬于中~低熱值、中揮發(fā)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(fù)荷下尾部實(shí)測(cè)NOx濃度在1073/1055mg/m3,在287MW負(fù)荷下尾部實(shí)測(cè)NOx濃度在1022/1021mg/m3,減排難度很大。

3、燃燒器主要設(shè)計(jì)參數(shù)


針對(duì)設(shè)計(jì)煤種和校核煤種均進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算,以下給出設(shè)計(jì)煤種的計(jì)算數(shù)據(jù)。




4、一次風(fēng)及煤粉濃縮器


將采用經(jīng)過優(yōu)化的煤粉百葉窗濃縮器,保證低的流動(dòng)阻力,均勻的氣流分配,高的煤粉濃縮比,采用耐磨鑄鋼結(jié)構(gòu),保持耐久的抗磨損能力,在易磨損部位內(nèi)襯高珞鑄鐵耐磨材料。煤粉濃縮器總長較短,能夠滿足現(xiàn)場(chǎng)安裝布置的要求。根據(jù)現(xiàn)有燃用煤質(zhì)的情況,對(duì)煤粉濃縮器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),達(dá)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(fēng),以便對(duì)停運(yùn)噴口進(jìn)行冷卻,一次風(fēng)噴口采用擴(kuò)口結(jié)構(gòu),推遲一次風(fēng)和周界風(fēng)之間的混合,濃淡一次風(fēng)之間保留垂直隔板,推遲濃淡一次風(fēng)之間的混合。周界風(fēng)噴口偏置具有減少爐膛水冷壁結(jié)渣和防止高溫腐蝕的作用。


5、微量油燃燒器


針對(duì)#2鍋爐特點(diǎn)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(diǎn)火水平濃淡風(fēng)煤粉燃燒器,作為鍋爐點(diǎn)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(fēng)噴口及燃盡風(fēng)層


二次風(fēng)噴口采用收縮型結(jié)構(gòu),推遲一、二次風(fēng)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(tuán)與O2反應(yīng)機(jī)會(huì),有效降低NOx生成量。

二次風(fēng)噴口采用收縮型結(jié)構(gòu),推遲一二次風(fēng)的混合。主燃燒器區(qū)二次風(fēng)噴口面積根據(jù)主燃燒器區(qū)有組織二次風(fēng)減少的程度進(jìn)行相應(yīng)縮小,保證出口的二次風(fēng)風(fēng)速達(dá)到較高風(fēng)速。保證*下層較大二次風(fēng)噴口面積,使其具有較大出口二次風(fēng)動(dòng)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(fēng)切圓布置沒有改變,與原設(shè)計(jì)相同。




高位燃盡風(fēng)系統(tǒng)將有組織燃燒風(fēng)量沿爐膛垂直方向分級(jí)供入,主燃區(qū)有組織空氣量與理論空氣量的比值由原來λp=1.25變?yōu)棣藀=0.875~0.9375。在主燃燒器上方29m和32m標(biāo)高處,布置四層16只燃盡風(fēng)噴口,燃盡風(fēng)將布置在爐膛四角。




整個(gè)燃盡風(fēng)噴口在燃燒器區(qū)上部相同的水冷壁角部位置開出燃盡風(fēng)安裝口,燃盡風(fēng)量占總空氣量約為25%~30%,燃盡風(fēng)噴口風(fēng)速采用較高風(fēng)速45m/s~50m/s,燃盡風(fēng)噴口均可以垂直和水平方向擺動(dòng),垂直擺動(dòng)±15°,水平方向上擺動(dòng)±10°,可根據(jù)鍋爐運(yùn)行狀況(燃盡、NOx排放、過熱器汽溫偏差等)進(jìn)行噴口角度的適當(dāng)調(diào)整,有效調(diào)節(jié)爐膛出口煙溫偏差,并保證過熱器管壁不出現(xiàn)超溫問題。


根據(jù)改前測(cè)試試驗(yàn),登封一期兩臺(tái)鍋爐NOx排放量:


通過低氮燃燒器及風(fēng)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(jié)省脫硝劑和其他輔助消耗材料費(fèi)用,更節(jié)省了氨氣、蒸汽、燃油等資源,此項(xiàng)目的改造完全符合登封項(xiàng)目設(shè)備實(shí)際特性。


7、結(jié)束語


在國家環(huán)保要求日益增高和液氨價(jià)格不斷增長的情況下,火電廠的配置脫硝系統(tǒng)及運(yùn)行中通過鍋爐燃燒調(diào)整降低環(huán)保指標(biāo)工作顯的更加重要,進(jìn)而*大限度保證了機(jī)組**運(yùn)行,提高了機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。


總結(jié):本文對(duì)鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了改造,并取得了一定的效果,但是對(duì)鍋爐燃燒過程中以及運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整還需進(jìn)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(shí)間的限制,工作中還存在不完善之處,需要進(jìn)一步深入的研究和分析。



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