浅谈低NOx燃烧器在电厂的应用及分析

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浅谈低Nox燃烧器在电厂的应用及分析

1、概述

2、设计和常用煤的状况

本工程设计采用目前实际燃用煤种，煤种属于中～低热值、中挥发分、高灰分、中等全水分、低硫分贫煤。燃煤主要成分与特性见下表。

煤质资料表

目前锅炉排烟中NOx 排放水平较高， 在250 MW负荷下尾部实测NOx浓度在1073/1055 mg/m3，在287 MW负荷下尾部实测NOx浓度在1022/1021 mg/m3，减排难度很大。

3、燃烧器主要设计参数

针对设计煤种和校核煤种均进行了设计计算，以下给出设计煤种的计算数据。

4、一次风及煤粉浓缩器

将采用经过优化的煤粉百叶窗浓缩器，保证低的流动阻力，均匀的气流分配，高的煤粉浓缩比，采用耐磨铸钢结构，保持耐久的抗磨损能力，在易磨损部位内衬高珞铸铁耐磨材料。煤粉浓缩器总长较短，能够满足现场安装布置的要求。根据现有燃用煤质的情况，对煤粉浓缩器进行优化设计，达到最佳着火、燃尽和低NOx排放特性，如下所示。

喷口周围布置有冷却周界风，以便对停运喷口进行冷却，一次风喷口采用扩口结构，推迟一次风和周界风之间的混合，浓淡一次风之间保留垂直隔板，推迟浓淡一次风之间的混合。周界风喷口偏置具有减少炉膛水冷壁结渣和防止高温腐蚀的作用。

5、微量油燃烧器

针对#2锅炉特点和燃料燃烧特性，将B层四只燃烧器改为新一代微量油直接点火水平浓淡风煤粉燃烧器，作为锅炉点火燃烧器和主燃烧器使用，可满足锅炉启、停的要求，如下所示。

6、二次风喷口及燃尽风层

二次风喷口采用收缩型结构，推迟一、二次风的混合，有效地推迟空气与煤粉的混合，减少燃烧过程中含N基团与O2反应机会，有效降低NOx生成量。

二次风喷口采用收缩型结构，推迟一二次风的混合。主燃烧器区二次风喷口面积根据主燃烧器区有组织二次风减少的程度进行相应缩小，保证出口的二次风风速达到较高风速。保证最下层较大二次风喷口面积，使其具有较大出口二次风动量，起到在最下层托粉的作用，减少炉膛底部的掉渣量和大渣的含碳量。二次风切圆布置没有改变，与原设计相同。

高位燃尽风系统将有组织燃烧风量沿炉膛垂直方向分级供入，主燃区有组织空气量与理论空气量的比值由原来λp=1.25变为λp=0.875~0.9375。在主燃烧器上方29m和32m标高处，布置四层16只燃尽风喷口，燃尽风将布置在炉膛四角。

整个燃尽风喷口在燃烧器区上部相同的水冷壁角部位置开出燃尽风安装口，燃尽风量占总空气量约为25%~30%，燃尽风喷口风速采用较高风速45m/s~50 m/s，燃尽风喷口均可以垂直和水平方向摆动，垂直摆动± 15°，水平方向上摆动± 10°，可根据锅炉运行状况（燃尽、NOx排放、过热器汽温偏差等）进行喷口角度的适当调整，有效调节炉膛出口烟温偏差，并保证过热器管壁不出现超温问题。

根据改前测试试验，登封一期两台锅炉NOx排放量:

通过低氮燃烧器及风门改造等，降低锅炉出口NOx排放值，减小受热面的热偏差，也可节省脱硝剂和其他辅助消耗材料费用，更节省了氨气、蒸汽、燃油等资源，此项目的改造完全符合登封项目设备实际特性。

7、结束语

在国家环保要求日益增高和液氨价格不断增长的情况下，火电厂的配置脱硝系统及运行中通过锅炉燃烧调整降低环保指标工作显的更加重要，进而最大限度保证了机组安全运行，提高了机组的经济效益。

总结：本文对锅炉燃烧系统进行了改造，并取得了一定的效果，但是对锅炉燃烧过程中以及运行优化调整还需进一步深入研究和探讨，从而取得更好效果，但由于作者能力的不足和时间的限制，工作中还存在不完善之处，需要进一步深入的研究和分析。