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[资料下载] 锅炉低氮改造后蒸汽温度异常处理方法

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南阳中通热能设备有限公司
发表于 2020-7-16 11:25:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
某厂锅炉机组超低排放改造期间,相继完成低氮燃烧器改造任务,改造后,机组Nox的排放符合火电厂排放限值50mg/Nm3的要求,同时也产生一些后续问题,如负荷变化时锅炉主、再热汽温波动大现象,针对该问题,本文通过对低氮燃烧器改造后的汽温特性进行研究,总结了提高汽温的手段。 轴流式.jpg

低氮燃烧器改造

一、锅炉设备概况
  某厂机组配备某生产的型锅炉,超高压、自然循环、单炉膛四角切圆燃烧、一次中间再热、平衡通风、半露天布置、全钢构架、全悬吊结构、回转式空气预热器、“π”型布置煤粉固态排渣锅炉。煤粉燃烧器布置在炉膛四角,下层燃烧器为等离子点火燃烧器,二、三、四层燃烧器是百叶窗水平浓淡直流型低NOx燃烧器,用于提高燃烧器的低负荷稳燃,防止结渣以及降低NOx的排放量。假想切圆的直径分别为Φ391mm、Φ736mm的逆时针切圆。

二、锅炉低氮燃烧器改造情况
  针对某厂锅炉特点和实际燃用煤种特性,及改造后氮氧化物排放控制目标,采用多空气分级低NOx燃烧技术,对现有燃烧器进行综合改造,具体锅炉低氮燃烧器改造方案如下:

  (1)在主燃烧器上方布置两组NTFB超低氮燃烧器,即2T型NTFB和3T型诺特飞博,各两层。

  (2)2T型NTFB可以垂直方向上下摆动±30°,同时可以水平方向摆动±15°;每个喷嘴均有调节风门挡板,喷嘴风量根据要求进行调节。

  (3)二次风道引热风到四角3T型诺特飞博,前墙的2T型NTFB风道增设调节门以保证四角均匀供风。

  (4)除保留原等离子点火燃烧器不改动外,将其余3层共12只一次风全部更换。

  (5)主燃烧器二次风喷嘴全部更换,其中将燃烧器一次风喷嘴附近的二次风喷嘴BB、CD(部分风)、DD(部分风)设计为贴壁二次风,每角主燃烧器共有12个风室12个喷口。

锅炉低氮改造

三、锅炉低氮燃烧器改造后的主要问题分析
  锅炉低氮燃烧器改造后,升负荷时汽温大幅升高,严重时发生超温现象,降负荷时汽温大幅降低,10分钟内最大降幅可达30~40℃,低负荷时主、再热汽温低于额定值10~15℃,对机组的安全带来较大风险。

  1、升负荷过程中主、再热汽温快速升高升负荷时,由于主燃区过量空气系数大幅减少,氧量逐渐减小,虽然送风量在逐渐增加,主燃区处于严重缺氧状态,主燃区燃尽率大幅降低,燃尽区由于可燃物质增加燃烧加剧,造成火焰中心上移,炉膛出口烟温升高,水冷壁吸热量减少,对流受热面吸热量增加,引起汽温大幅升高。

  2、降负荷过程中主、再热汽温快速降低降负荷时,氧量逐渐增大,虽然送风量在逐渐减小,但主燃区燃尽率增加,燃尽区燃尽率降低。

  其次是降负荷时,过量空气通过通过SOFA风风门喷入炉内,远大于燃尽阶段燃料燃尽所需的风量时,超出部分成为炉内的冷却风,造成火焰中心位置降低,炉膛出口烟温下降,对流受热面吸热量减少,引起汽温大幅降低。

  3、低负荷时主、再热汽温偏低
  (1)低负荷时,为控制氮氧化物,适当降低了氧量,各周界风门、二次风门开度较大,二次风箱风压较低,导致二次风刚度降低,二次风处炉内火焰离水冷壁更近,使水冷壁吸热量增加,炉膛出口烟温下降,引起汽温降低。

  (2)低负荷时,2T型NTFB风门开度过小,进入到主燃区的空气量较多,炉膛燃烧份额主要集中在炉膛主燃区,主燃区温度较高,水冷壁吸热量增多。使燃尽区煤粉不能继续燃烧,炉膛出口烟气温度下降,对流受热面吸热量减少,引起汽温降低。

锅炉燃烧器低氮改造
分体式.jpg

四、解决方法
  1、升负荷时

  (1)提前增加送风量,提高主燃区氧量防止缺氧燃烧。适当开大各二次风门、周界风门,增加煤粉在主燃区停留时间。

  (2)由于助燃风与煤粉气流温度存在较大的温差,会对还原区煤粉气流燃烧起到冷却作用,应由下至上逐步开大各层助燃风门,适当提高助燃风门摆角,控制汽温上升。

  (3)保持主蒸汽压力与负荷相匹配。

  2、降负荷时

  (1)提前降低氧量,风量不宜过大,保持氧量在3.0~3.5%左右。

  (2)根据负荷变化逐步关小各二次风门、周界风门、SOFA风门,适当降低SOFA风门摆角,使煤粉经过还原区后能够及时与二次风混合,强化煤粉燃烧,控制汽温下降。

  (3)优先降低下层磨煤机出力,或停运下层燃烧器,提高火焰中心位置。

  3、低负荷运行时

  (1)增加上层磨煤机出力,降低下层磨煤机出力,或停运下层部分燃烧器,提高火焰中心位置。

  (2)适当关小下层各二次风门,提高二次风箱风压,在保证NOx排放合格的情况下逐步关小各SOFA风门,适当降低SO-FA风门摆角。

  (3)根据煤质、负荷及受热面的清洁程度,制定合理的吹灰器投入方式,增加对流及尾部受热面的吸热量。

  (4)减少炉膛漏风,因漏风会起到补充主燃区氧量的作用,减少了再燃烧区域的燃烧份额,使对流受热面吸热不足,引起汽温偏低。

  通过对锅炉低氮燃烧器改造后主、再热汽温异常的原因进行分析,制定了燃烧调整对策,在控制NOx在合理范围的基础上,解决了升降负荷汽温波动大及低负荷汽温偏低问题,提高了机组的安全性和经济性,具有一定借鉴意义。



 

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