燃煤锅炉低氮燃烧器改造浅谈

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燃煤锅炉低氮燃烧改造技术原理及方案

燃煤锅炉低氮燃烧改造技术原理及方案
燃煤锅炉低氮燃烧改造技术原理及 方案
目录
• 引言 • 燃煤锅炉低氮燃烧技术原理 • 改造方案 • 实施步骤与注意事项 • 改造效果评估与优化建议 • 结论与展望
01 引言
背景介绍
随着我国经济的快速发展,能源需求 持续增长,燃煤锅炉作为主要的能源 供给设备之一,其排放的氮氧化物对 环境造成了严重污染。
注意事项
安全第一 质量保证 遵守法规 专业协作
在改造过程中,始终把安全放在第一位,确保施工过程不发生 安全事故。
确保改造工程质量,选用优质的材料和设备,严格把控施工工 艺。
改造过程应遵守国家和地方的相关环保法规,确保改造后的锅 炉氮氧化物排放达到标准。
充分利用专业人员的知识和经验,特别是在方案设计和技术实 施阶段,确保改造方案的科学性和可行性。
调整一次风和二次风比例
通过调整一次风和二次风的配比,控制燃料燃 烧过程中的氧气浓度,降低氮氧化物生成。
优化炉膛结构
改进炉膛设计,使炉膛内温度分布更加均匀,提高燃烧效率。
方案三:燃料分级燃烧技术
01
燃料分段燃烧
将燃料分成多段进行燃烧,降低 燃烧区的温度,减少氮氧化物生 成。
引入再燃区
02
03
优化再燃区结构
通过将燃料分成不同的阶段进行燃烧,降低氮氧 化物的生成。
国内外研究现状及发展趋势
国内外研究现状
国内外在低氮燃烧技术方面都有一定 的研究,但技术路线和应用情况有所 不同。
发展趋势
随着环保要求的提高,低氮燃烧技术 将更加受到重视,未来将有更多的研 究和应用。
03 改造方案
方案一:燃烧器改造
更换低氮燃烧器
通过更换低氮燃烧器,降低燃烧过程中氮氧化物的生 成量。

浅谈锅炉低氮燃烧技术改进的方法

浅谈锅炉低氮燃烧技术改进的方法

浅谈锅炉低氮燃烧技术改进的方法根据不同煤种,采用合适比例的SOFA风率高位偏异布置,实现双向分级燃烧;浓淡燃烧技术,使燃烧器浓淡两相化学当量比处于可控的低NOx区域;降低主燃烧器区域峰值温度;同时,调整垂直与水平方向的空气分级和水平方向的燃料分级立体化燃烧系统技术。

这种技术是将从源头上根本减少燃煤锅炉氮氧化物的产生量,为实现氮氧化物的减排,具有非常重大的意义。

同时,还能提高燃烧效率、降低烟温偏差、减轻(或防止)结渣和高温腐蚀等作用,具有极强的操作性和应用性。

1.立体化燃烧技术(墙式切圆燃烧器)煤种适应性广:褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤。

技术特点:立体燃烧技术大幅降低了NOx排放量和优化其他技术指标。

能最大限度地合理利用炉膛空间,降低飞灰可燃物的损失,有利于充分燃烧。

炉膛内温度场更加均匀,且温度水平适中,能有效降低NOx的产生。

同时,使锅炉水循环更加可靠,上炉膛水平烟道温度分配均匀,炉膛出口烟温偏差只有普通四角燃烧的70%,保护高温过热器和再热器。

燃烧器出口具有较大均等空间,气流不易受到水冷壁的影响造成贴墙,从而有利于防止水冷壁的结渣。

煤粉气流受水冷壁水冷程度要大大小于角式切圆燃烧,从而强化煤粉气流的着火特性、增加低负荷稳燃的能力。

着火点易于调节,煤种适应性更强。

2.墙式完全燃烧供风系统用途:最大限度地降低NOx的排放量,提高燃烧效率。

适用燃烧系统:正方形或准正方形的煤粉燃烧锅炉(所有切圆燃烧锅炉和墙式燃烧锅炉)。

布置方式:四面墙上(或角上)切圆(或对冲)布置;原理:布置在墙上(或角上),提高了燃尽风的穿透深度和扰动,在燃烧的后期提高风粉的混合速度,在降低NOx排放量的同时,提高燃烧效率。

3.水平、垂直方向摆动的二次风燃烧摆动用途:在保证垂直摆动以满足锅炉调温特性要求的同时,增加水平摆动来调整切圆燃烧锅炉的燃烧火球位置以调节烟温偏差,保证锅炉的安全稳定运行。

适用系统:正方形或准正方形的煤粉燃烧锅炉(所有切圆燃烧锅炉和部分墙式燃烧锅炉)。

锅炉低氮燃烧器改造方案

锅炉低氮燃烧器改造方案

锅炉低氮燃烧器改造方案随着环境保护意识的增强和对空气质量要求的提高,锅炉低氮燃烧技术逐渐成为热点话题。

低氮燃烧技术可以有效降低锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物排放,减少对大气环境的污染,具有重要的意义。

本文将针对锅炉低氮燃烧器改造方案进行探讨和分析。

锅炉低氮燃烧器改造方案的核心是优化燃烧过程,减少氮氧化物的生成。

传统锅炉燃烧过程中,燃料在高温条件下与空气混合燃烧,产生大量氮氧化物。

而低氮燃烧技术通过改变燃烧器结构、优化燃烧参数等方式,有效降低氮氧化物的生成。

因此,在锅炉低氮燃烧器改造方案中,我们应该注重以下几个方面的优化。

改进燃烧器结构是降低氮氧化物排放的关键。

通过优化燃烧器的进气和出气结构,可以改善燃烧过程中的氧气浓度分布,提高燃烧效率,减少氮氧化物的生成。

例如,可以采用分级燃烧技术,将燃料和空气分层供给,使燃烧更加均匀稳定,减少局部高温区域的形成,从而降低氮氧化物的生成。

调整燃烧参数也是实现低氮燃烧的重要手段。

合理控制燃烧过程中的温度、氧气浓度、燃料供给等参数,可以降低氮氧化物的排放。

例如,通过优化燃烧器的供气方式,控制燃烧过程中的氧气含量,可以减少氮氧化物的生成。

此外,合理调整燃烧器的燃料供给量和燃烧温度,也可以降低氮氧化物的排放。

锅炉低氮燃烧器改造方案还需要考虑燃烧过程中的污染物处理。

在燃烧过程中,除了氮氧化物外,还会产生其他有害物质,如颗粒物、二氧化硫等。

因此,在改造方案中,应该考虑如何有效处理这些污染物。

可以采用除尘器、脱硫装置等技术手段,将这些污染物进行处理,达到排放标准要求。

锅炉低氮燃烧器改造方案的实施需要合理安排时间和成本。

改造过程中需要停机维护,这对于生产运营会带来一定的影响。

因此,在制定改造方案时,应该合理安排时间,并选择合适的改造方式,以尽量减少停机时间和成本投入。

锅炉低氮燃烧器改造方案是通过优化燃烧器结构、调整燃烧参数以及处理燃烧过程中的污染物来实现降低氮氧化物排放的目标。

350MW燃煤锅炉低氮燃烧器改造解析及运行调整

350MW燃煤锅炉低氮燃烧器改造解析及运行调整
5、负荷在165MW—200MW的配风原则:保证A、B、C三台磨煤机运行,最大限度降低磨通风量,相应减少了主燃区的氧量;送风机动叶关至最小,注意干渣机检查门和炉膛看火孔如有漏风处,应进行密闭;为了较好地在炉膛垂直高度上分配二次风量,应将四层SOFA燃尽风全部开到100%,并且燃尽风可以适当上摆,以便在最不利的情况下降低NOX和提高再热汽温。
锅炉燃用现有煤种,在165至350MW负荷间、保证锅炉效率的前提下,NOx排放量可以稳定控制在200mg/Nm3以内,CO排放浓度100ppm以内,较改造前的排放指标大幅度降低。
2、锅炉效率较改造前有所提高
在165至350MW负荷之间,修正后锅炉效率可以保证在93%以上,高于改造前锅炉效率。各项热损失中,排烟损失最大,其次是机械未完全燃烧热损失。
三、锅炉低NOx燃烧器改造措施
采用双尺度燃烧技术对锅炉燃烧器进行较大规模的改造,更换现有燃烧器组件,对燃烧器进行重新布置:
1、改变炉内切圆直径,#1、#3角切圆由原来的864mm增加至1181mm,#2、#4角切圆维持不变。下端部AA二次风、一次风和SOFA燃尽风为逆时针方向旋转,其他二次风改为与一次风6°角偏置,顺时针反向切入,形成横向空气分级。
二、改造前#1炉效率及烟气成分数据
1、锅炉低氮燃烧器改造前锅炉效率试验主要数据
改造前锅炉效率较高,但是燃用现有煤种超出设计值50t/h,并且为了保证较低的NOx排量而低氧运行,造成了主再热汽温度、减温水量和排烟温度升高,SCR前实测NOx排放值在400mg/Nm3以上,CO在氧量小于2%的情况下急剧升高。
6、负荷在200MW—260MW的配风原则:应保证A、B、C、D四台磨煤机运行,在扩大还原区的同时,保证了主燃烧器区域的较高煤粉浓度;在磨煤机出力允许范围内,尽量降低磨入口风量。

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术燃煤锅炉是我国当今主要的供热设备之一,而其烟气中含有大量的氮氧化物对环境造成了污染。

因此,如何实现燃煤锅炉的低氮燃烧,减少氮氧化物排放,是一个必须解决的问题。

目前,低氮燃烧技术广泛应用于燃煤锅炉中,通常采用以下三种方法:燃烧控制技术、燃烧添加剂技术和燃烧改进技术。

燃烧控制技术主要采用两步骤燃烧法,即在燃烧工艺的前段添加一定数量的空气,形成还原气氛,使部分NOx转化为N2;在后段添加适量的空气,进一步氧化NOx,减少排放。

此外,还可以采用高效燃烧器、燃烧过程智能控制等技术,降低燃烧温度和氮氧化物因素的生成。

燃烧添加剂技术是在燃烧过程中添加还原剂或氧化剂,改变燃烧过程中的氧氮比,从而减少NOx的生成。

目前主要使用的添加剂有NH3、尿素、氨水、氧化钙等。

通过添加还原剂来降低燃烧温度、加强还原作用,将NOx还原为N2。

而添加氧化剂则增加氧化反应,将NOx转化为NO2,通过后续处理将其减少排放。

燃烧改进技术是对燃烧设备的结构和参数进行优化改进,以降低燃烧过程中的燃烧温度和气体停留时间。

目前主要采用的技术有SNCR技术、SCR技术、高炉煤气直入式锅炉技术等。

其中,SCR技术是目前应用最广泛的一种技术,通过添加催化剂,在烟气中将NOx还原为N2和H2O。

通过以上的三种技术应用,可以实现燃煤锅炉的低氮燃烧,降低NOx的排放。

但是需要注意的是,不同技术的适用范围和效果不同,需要根据实际应用情况进行选择。

同时,对于加强对大气污染治理的要求,我们也需要努力寻求更加低氮的燃烧技术和治理措施,保护环境和人民健康。

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术

179电力技术1 引言 根据《中国能源大数据报告(2018)》显示,在我国能源消费结构中,虽然煤炭消费十年间占比下降了12.1个百分点,呈现逐年下降趋势,但在2017年能源生产结构中,原煤占比68.6%,仍占据主体地位。

燃煤锅炉中煤炭的燃烧会释放大量污染性气体NOx,造成严重环境污染。

国家污染物排放标准规定NOx的排放量应不超过250μg/m3(日均)、350μg/m3(时均),因此,对燃煤电厂中产生的NOx量需要严格控制。

在燃烧过程中,采取低氮燃烧技术,可以有效减少NOx 的生成与排放。

2 NOx生成机理 煤粉在锅炉里燃烧的过程中,NOx的排放与燃烧过程关系密切,特别是过量空气系数和燃烧温度等,根据燃烧条件的差异可以分为燃料型、热力型、快速型三类。

2.1 燃料型NOx 燃料型NOx是人为排放NOx的一个重要组成部分,据统计,燃料型NOx在NOx排放总量中所占的比例为75%以上。

影响燃料型NOx生成的因素很多,不仅与过量空气系数有关,也与燃烧温度、煤种特性、燃料中的氮受热分解后在挥发分和焦炭的比例、成分和分布等因素有关。

2.2 热力型NOx 热力型NOx中的N主要来自于空气,与O2在高温下反应生成NOx。

热力型NOx占比例较小,约为20%。

影响热力型NOx生成的因素主要是温度和氧量。

2.3 快速型NOx 快速型NOx生成量通常占总NOx的5%以下,主要由燃料中的CH基团和空气中的N2反应,一般在富燃(燃料充足,O2含量少)条件下产生。

由于反应速度较快,所以称之为快速型NOx。

其影响因素主要是O2浓度,和温度关系不大。

3 低NOx燃烧技术3.1 燃料分级燃烧技术 将燃烧分为主燃烧区、还原区、燃尽区三个区域。

主燃烧区也称一次燃烧区,在此区域内降低氧浓度,堵住部分二次风管,使其保持弱还原性或氧化性气氛。

NOx的生成机理表明,NOx主要生成在高温,氧含量高的区域,采取上述措施后,在主燃烧区由于氧量不足,温度和燃烧速度都下降,从而抑制了热力型NOx 的生成,同时由于氧气含量低,N2的形成将会加强。

锅炉低氮燃烧器改造

锅炉低氮燃烧器改造

因为低氮锅炉具有普通锅炉不可比拟的优势,因此受到了广大消费者的青睐,纷纷开始对自家的锅炉进行改造。

人们在进行改造的时候需要注意以下这些,以免造成危险:1.现有燃气锅炉低氮排放改造方式包括更换低氮燃烧器或整体更换锅炉,其中更换低氮燃烧器指采用全预混燃烧器或者采用分级燃烧加烟气再循环装置。

使用单位要根据炉膛、锅炉蒸吨和安全质量等情况选择合适改造方式,20蒸吨/小时以上燃气锅炉不建议采用全预混燃烧器。

基本技术路线:一是保留原有锅炉本体,只更换低氮燃烧器;二是锅炉与燃烧器进行整体更新。

鉴于老旧燃烧器的燃烧结构不能与低氮燃烧技术相匹配,通常,不建议在利用燃烧机自身结构进行改造。

承压锅炉低氮改造一般优先选择分级燃烧结合烟气再循环(简称FGR)相结合的燃烧器;小型的低氮冷凝常压锅炉多采用全预混表面燃烧技术(建议使用吨位小于1t/h)。

2.更换燃烧器:若锅炉投运年头较短且受热面积可以满足改造要求时,宜采用只更换燃烧器的模式。

在设备选型时,应根据锅炉受热面尺寸(炉膛直径和深度)、锅炉背压等参数,合理选择燃烧技术。

3.整体更换锅炉:采用整体更换锅炉加燃烧器的方案时,除了选择燃烧技术外,还需考虑可靠性、经济性等因素,从改造技术与改造成本两个方面综合考虑改造方案。

4.鼓励现有燃气锅炉根据气源保障、成本效益核算等情况,采用集中供热、电、地热、太阳能等零排放改造方式,改造后项目按完成验收。

5.为了保障改造工作的顺利实施,有效防范安全风险,预防事故发生,综合安全、环保影响因素,提出如下建议:(1)对于(1.4MW)MW(蒸发量2t/h)以上的在用锅炉,不建议采用预混燃烧的改造方式;(2)对于中心回燃锅炉,不建议采用更换燃烧器的改造方式。

6.燃气锅炉低氮改造后,设备厂家应对锅炉进行全负荷段的调试,确保全负荷段污染物稳定达标排放。

验收监测应包括高、中、低三种负荷条件下的烟尘、二氧化硫和氮氧化物排放浓度(高负荷>75%.中荷50%左右、低负荷<30%)和烟气主要参数(含氧量、流速、温度、压力等).检测单位应严格按照检测规范出具检测报告,对检测结果负责。

低氮燃烧器改造后燃烧调整探讨

低氮燃烧器改造后燃烧调整探讨

低氮燃烧器改造后燃烧调整探讨摘要:陕西宝鸡第二发电有限责任公司锅炉低氮燃烧器改造后,主、再热汽温偏低,主、再热汽温平均值均不足530℃,大大降低了机组经济性;同时锅炉左右侧氧量摆动大、过热器两侧蒸汽温度偏差大、高再壁温高等问题,严重威胁锅炉安全性和经济性。

因此优化运行方式,在锅炉低氮燃烧模式下如何提高汽温,降低高再壁温,如何保证锅炉安全经济运行成为本文主要分析探讨内容。

关键词:锅炉;低氮燃烧器;燃烧器摆角;二次风挡板一、现状及存在问题分析:陕西宝二锅炉燃烧器至2014年底,全部改造为山东烟台龙源电力技术股份有限公司设计生产的双尺度低氮燃烧器。

燃烧器采用同心反切的四角切圆燃烧方式:所有一次风和端部二次风、燃尽风按逆时针(由炉膛顶部俯视)旋转并在炉膛中心构成Φ724mm和Φ1032mm两个假想切圆,其余二次风射流与一次风射流之间偏置5°顺时针反向切入,形成横向空气分级。

燃烧器为直流摆动式煤粉燃烧器,六层布置,均等配风,一台磨煤机带一层一次风喷口,一、二次风间隔布置。

A层一次风布置微油点火装置,其余5层一次风全部采用上下浓淡中间带稳燃钝体的燃烧器。

在主燃烧器上方布置4层高位燃尽风SOFA喷口,分配足量的SOFA燃尽风量,SOFA喷口可同时做上下左右摆动。

燃烧器与二次风大风箱连接,大风箱布置在锅炉两侧水冷壁上,并与水冷壁和钢性梁连为一体。

低氮燃烧器改造前,氮氧化物的排放在400mg/m3左右,通过低氮燃烧器改造,脱硝入口氮氧化物的排放控制在200mg/m3以下左右,降氮效果极为明显。

但与原来的直流四角切圆喷燃器相比较,在参数控制方面也带来一些弊端,主要表现为以下几点:1、改造后,炉内燃烧工况发生很大变化,炉内吸热较以前增大,炉膛出口烟温下降,过热器一级入口温度较改造前下降40℃左右,造成过热器经常无减温水。

主、再热汽温平均值均不足530℃,降低了郎肯循环的热效率;在变工况下,特别是AGC投入后,过、再热汽温调整难度加大,容易出现低汽温。

300MW燃煤锅炉低氮燃烧器改造解析及运行调整

300MW燃煤锅炉低氮燃烧器改造解析及运行调整

5 6・
科技论 坛
3 0 0 MW 燃煤 锅 炉低氮燃烧器 改造解析 及运行调整
马笑1 0 0 0 )
摘 要: 介绍辽宁大唐 国际锦 州热 电公 司 # 1 、 # 2锅炉低 氮燃烧器改造 实施 方案 , 值 班员对改造后 的锅 炉运行调整 降低 N O x的操 作方 法。通过低 氮燃烧 器改造 , N O x 排放 量大幅降低 , 在不同 负荷 下运行人 员还 可通过不 同的配风方式 实现 N O x的最小化 。 关键 词 : 燃煤锅炉: 低氮燃烧器: 运 行 调 整 氮氧化 物( 简称 N O x ) 作 为环境 的污染源 已经 越来越 引起人们 的重视 ,它对人们的生产和生活都产生 了巨大 的负 面影 响 , N O x 在 大气 中可形成硝酸 ( H N O ) 【 微软用户 1 】和硝酸盐细颗粒 ,同硫酸 ( H 2 S O 4 ) 和硫酸盐细颗 粒一起 , 发 生远距离传输 , 从而加速 了 区域 性酸雨 的恶化 。 它对人体器官产生强烈刺激作用 。 排放 N O x 较 多的 行业依然是工业 、 电力和交通运输 , 占排放总量的 9 O %以上 , 用 电量 的需 求导致电力企业燃煤消耗产生 的 N O x将急剧增 加 ,为此发 电 企业 做好控制 N O x 排放工作刻不容缓 。辽宁大唐 国际锦州热 电有 限责任公 司分别对 1 、 2号亚临界燃煤锅炉进行 了低氮燃烧器 改造 , 同时采用 哈尔滨锅炉厂 ( 三菱技 术 ) 生产 的烟气脱硝装置 , 脱硝工艺 为选 择性 催化还原法( 简称 S C R) , 脱 硝后 控制 N O x ( N O 2计 ) 浓度不
大于 1 7 5 m g / N m 。
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燃煤锅炉低氮燃烧器改造

燃煤锅炉低氮燃烧器改造

燃煤锅炉低氮燃烧器改造现行锅炉机组随时间推移,设备性能、工况日趋下降,且当前大气污染物环保要求日益严格,为保证氮氧化物排放达标,限制了锅炉出力,逐渐出现带负荷困难,各项能耗增加,经济效益下降.。

关键词:低氮燃烧器节能氮氧化物一、概述某厂因锅炉设备老化,为使氮氧化物达标排放,尿素耗量远大于设计指标,经济性能特差.。

考虑节能环保要求,针对以上所面临的问题,组织相关部门对燃煤锅炉水平烟道出口、脱硝入口进行检测,在不投尿素溶液情况下锅炉出口氮氧化物为500~700mg/m3.。

显然,低氮燃烧器出现了问题.。

经过对现场锅炉运行情况摸底调研,锅炉存在以下问题:1、为控制锅炉出口氮氧化物浓度,长期低氧运行,无法投入SOFA,使得煤粉燃尽效果较差,煤粉燃烧不完全,飞灰含碳量高,机械不完全燃烧及化学不完全燃烧热损失大.。

现场检查,省煤器处存在大量坚硬碳渣混合物,曾经发生电除尘灰斗积碳再燃.。

锅炉结焦严重,捞渣机捞出很多大而坚硬的焦渣,锅炉热效率明显下降.。

2、SOFA風投不上,投上SCR就超温;主燃区最上2层二次風不能开,开大SCR就超温,因此现有分级配風无法实现.。

SOFA風长期在低風量状态下运行,锅炉出口氧含量仅为0.5%~1%,产生大量CO,对锅炉运行存在安全事故風险.。

3、部分一次風口损坏,燃烧器喷口烧损变形,百叶窗磨损严重,个别百叶窗几乎看不见.。

部分二次風门执行器坏,二次風風门损坏,内部存在卡涩现象,无法调整.。

4、炉内低氮燃烧效果不好,为满足环保氮氧化物排放要求,炉内过量喷尿素溶液,SCR负担过大.。

导致尾部受热面(低温省煤器、空预器)堵塞严重、腐蚀爆管.。

5、尾部受热面堵灰导致空预器换热效果下降,热風温度长期偏低,设计值为335℃,目前普遍在240~280℃.。

6、锅炉DCS画面,锅炉的排烟温度较高,有时可到170℃甚至更高,给后面脱硫系统造成极大影响.。

影响锅炉燃烧,降低经济性.。

根据环境保护部《火电厂氮氧化物防治技术政策》的规定,火电厂氮氧化物控制技术的选择原则要求,低氮燃烧技术是燃煤电厂氮氧化物控制的首选技术.。

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术一、低氮燃烧技术的原理低氮燃烧技术是通过改变燃烧过程中的空气分布和燃料燃烧方式来降低氮氧化物的排放。

具体措施包括控制燃烧温度、降低燃烧过程中的氧浓度、提高燃烧效率等。

通过这些技术手段,可以有效地降低燃煤锅炉的氮氧化物排放,改善空气质量,保护环境。

1.控制燃烧温度燃煤锅炉的燃烧温度是影响氮氧化物生成的重要因素之一。

在炉膛内部,煤粉在高温下与空气发生燃烧反应,从而产生大量的氮氧化物。

通过控制燃烧温度,可以有效地减少氮氧化物的生成。

目前常用的方法是采用水冷壁、喷嘴冷却等技术来降低燃烧温度,从而达到低氮燃烧的目的。

2.降低燃烧过程中的氧浓度燃煤锅炉燃烧过程中,如果氧浓度过高,会导致氮氧化物的生成增加。

降低燃烧过程中的氧浓度是实现低氮燃烧的关键之一。

目前采用的主要措施是通过优化炉膛结构和燃烧系统,控制炉膛内部氧气的分布,从而降低氧浓度,减少氮氧化物的生成。

3.提高燃烧效率燃煤锅炉的燃烧效率与氮氧化物的排放密切相关。

燃烧效率低意味着煤炭燃烧不完全,从而产生大量的氮氧化物。

提高燃烧效率也是降低氮氧化物排放的重要手段之一。

目前,通过优化燃烧系统,改善燃烧条件,提高燃烧效率已成为低氮燃烧的常用方法。

随着环境保护意识的增强,低氮燃烧技术在燃煤锅炉中得到了广泛的应用。

目前,我国已经在工业领域、电力行业、热力供热等领域推广应用了低氮燃烧技术,取得了明显的减排效果。

在燃煤电厂中,采用低氮燃烧技术可以有效降低氮氧化物排放,改善空气质量,保护环境。

在工业炉燃烧过程中,低氮燃烧技术也得到了广泛应用,取得了良好的减排效果。

随着技术的不断进步,低氮燃烧技术也在取得创新性的发展。

采用超低氮燃烧技术、深度燃烧技术等,进一步降低氮氧化物排放,提高能源利用效率。

新型的低氮燃烧设备也在不断推出,如低氮燃烧器、低氮燃烧泵等,为燃煤锅炉的低氮燃烧提供了更多的选择。

1.技术创新随着环保要求的不断提高,低氮燃烧技术的研发和创新将成为未来的重点方向。

安阳电厂燃 煤锅炉低氮燃烧器改造浅谈

安阳电厂燃 煤锅炉低氮燃烧器改造浅谈

安阳电厂燃煤锅炉低氮燃烧器改造浅谈摘要:为降低脱硝改造及运行成本,安阳电厂#9、10锅炉燃烧器进行改造,改造后的燃烧器将降低燃煤在炉膛燃烧过程中NOx的生成量,本文重点介绍锅炉低氮燃烧器改造的方案,并结合安阳电厂#9、10锅炉改造后的实际运行情况及效果,浅谈燃煤机组锅炉低氮燃烧改造技术及对NOx的生成量的控制。

关键字:低氮燃烧器改造 NOx 效率一、前言我国煤电污染严重,预计到2015年和2020年,我国火电装机容量将分别达到10亿千瓦和12亿千瓦。

据此测算,按照目前的排放控制水平,到2015年,火电排放的NOx,将达到1116万吨以上,到2020年,将达到1234万吨以上。

由此可见,火电大气污染物的排放对生态环境的的影响将越来越严重。

最新标准(GB13223-2011)要求,现有火力发电锅炉及燃气轮机组从2014年7月1日,新建火力发电锅炉及燃气轮机组从2012年1月1日起执行NOx排放浓度100mg/Nm3的标准,机组烟气脱硝改造在降低烟气NOx含量的同时,高昂的脱硝运行费用又使发电企业不堪重负。

为了减少SCR入口处NOx含量,降低脱硝改造及运行成本,低氮燃烧器改造势在必行。

二、低NOx燃烧技术简介用改变燃烧条件来降低NOx排放的方法称为低NOx燃烧技术。

在各种降低NOx排放的技术中,低NOx 燃烧技术是采用最广、相对简单、最经济的方法。

目前低NOx燃烧技术主要有如下几种:3.2.1 低过量空气系数低过量空气系数是一种优化装置燃烧、降低NOx生成量的简单方法。

随着烟气中过量氧的减少,可以抑制NOx的生成。

它不需对燃烧装置做结构改造,并有可能在降低NOx排放的同时,提高装置运行的经济性。

对于燃煤锅炉而言,限制主要来自于过剩空气系数低时会造成受热面的粘污结渣和腐蚀、汽温特性的变化以及因飞灰可燃物增加而造成经济性下降,所以电站锅炉实际运行时的过剩空气系数不能做大幅度的调整。

3.2.2 空气分级燃烧空气分级燃烧的基本原理是将燃料的燃烧过程分阶段完成。

燃气锅炉低氮燃烧改造

燃气锅炉低氮燃烧改造

燃气锅炉低氮燃烧改造发布时间:2021-01-25T02:05:35.955Z 来源:《防护工程》2020年29期作者:雷昊[导读] 根据乌鲁木齐市乌环发【2018】31号关于印发《燃气锅炉大气污染物排放标准》(DB6501/T001-2018)对燃气锅炉排放浓度限值的规定,新建锅炉氮氧化物排放浓度低于40mg/m3,在用燃气锅炉氮氧化物排放浓度低于60mg/m3,自2020年10月1日起执行此标准,标准出台后,各单位在用的燃气锅炉多数面临低氮排放改造的问题。

乌鲁木齐热力工程设计研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐 830000摘要:基于中小型燃气锅炉领域NOx的排放现状及产生机理,从浓淡燃烧技术、分级燃烧技术、超级混合技术、通过采用燃料及空气分级燃烧技术和浓淡型燃烧器实施技术改造,以降低氮氧化物排放浓度,基于此,本文对燃气锅炉低氮燃烧改造进行分析,仅供参考。

随着治污降霾工作深化推进,普通燃气锅炉已不能满足现有环境标准要求。

关键词:燃气、低氮、改造根据乌鲁木齐市乌环发【2018】31号关于印发《燃气锅炉大气污染物排放标准》(DB6501/T001-2018)对燃气锅炉排放浓度限值的规定,新建锅炉氮氧化物排放浓度低于40mg/m3,在用燃气锅炉氮氧化物排放浓度低于60mg/m3,自2020年10月1日起执行此标准,标准出台后,各单位在用的燃气锅炉多数面临低氮排放改造的问题。

锅炉低氮燃烧改造主要有两种方式,一是加装低氮燃烧器,另一种是更换低氮排放的燃气锅炉,两种方式均可降低锅炉尾气中氮氧化物浓度,实现达标排放。

由于加装低氮燃烧器的改造方式投资小、工程简单、技术较成熟,多数单位采用加装燃烧器的改造方式。

一、氮氧化物的分类与生成机理燃气(以天然气为例,主要成分甲烷CH4)锅炉在工作的过程中,所产生的废气氮氧化物(NOX)生成于空气中的氮气、氧气以及燃料中的微量氮气,共分热力型NOX、快速型NOX和燃料型NOX这3种氮氧化物。

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术燃煤锅炉是工业生产中常见的一种锅炉设备,它能够以煤炭为燃料进行高效能的热能转换,为工业生产提供了重要的能源支持。

由于煤炭燃烧会产生大量的氮氧化物,给环境带来了严重的污染问题。

为了解决这一问题,燃煤锅炉低氮燃烧技术应运而生。

本文将对燃煤锅炉低氮燃烧技术进行浅析,探讨其原理、应用和发展趋势。

一、低氮燃烧技术的原理燃煤锅炉低氮燃烧技术是通过改变燃煤锅炉的燃烧方式,减少氮氧化物的生成,从而达到环保减排的目的。

其原理主要包括两个方面:一是通过优化燃烧工艺,降低燃烧温度和氧气浓度,减少氮氧化物的生成;二是利用先进的燃料分级燃烧技术和烟气再循环技术,有效降低燃煤锅炉的氮氧化物排放。

二、低氮燃烧技术的应用低氮燃烧技术在燃煤锅炉中的应用已经取得了显著的成就。

通过改造燃煤锅炉,引入先进的低氮燃烧技术,能够有效减少氮氧化物的排放,符合环保政策和要求。

目前,低氮燃烧技术在工业生产中得到了广泛的应用,特别是在电力、化工、钢铁等行业的燃煤锅炉上取得了良好的效果。

在电力行业,燃煤锅炉是主要的热能供应设备,为电力生产提供了重要的支持。

由于燃煤锅炉的氮氧化物排放严重,已经成为了电力行业面临的一个难题。

低氮燃烧技术的引入,为电力行业提供了一种有效的解决方案。

通过改造燃煤锅炉,增加低氮燃烧技术装置,能够有效降低氮氧化物排放,保障电力生产的环保要求。

在化工和钢铁行业,燃煤锅炉同样也扮演着重要的角色。

这些行业对热能的要求更高,对煤炭燃烧的要求也更严格。

低氮燃烧技术不仅能够减少氮氧化物排放,还能够提高燃煤锅炉的热效率,使得工业生产更加环保、高效。

三、低氮燃烧技术的发展趋势随着环保意识的不断提高,燃煤锅炉低氮燃烧技术的发展趋势也愈发明显。

未来,低氮燃烧技术将呈现以下几个发展趋势:1. 技术不断创新。

低氮燃烧技术在煤炭燃烧领域属于先进技术,未来将不断进行技术创新,提高其应用范围和效果。

研发更加先进的低氮燃烧器和燃烧控制系统,提高燃煤锅炉的热效率和环保指标。

探讨燃气锅炉低氮改造中存在的问题及检验关注要点

探讨燃气锅炉低氮改造中存在的问题及检验关注要点

探讨燃气锅炉低氮改造中存在的问题及检验关注要点现阶段为了贯彻落实可持续发展的目标,全国范围内都在推行燃气锅炉的低氮改造。

将传统的燃煤锅炉改造为燃气锅炉,这样可以有效降低氮氧化物的生成和排放,达到保护生态环境的目的。

但是,在燃气锅炉低氮改造的过程中仍然存在一些问题,直接影响到改造后的锅炉运行效率以及行业的可持续性发展。

对此,就需要针对当前在改造过程中存在的各种问题进行分析。

本文主要对燃气锅炉低氮改造中存在的问题进行探究并提出了在检验中应当注意的关键要点。

标签:燃气锅炉;低氮改造;问题;检验要点最近几年,我国的社会环境压力越来越大,国家制定了可持续发展的目标,对大气排放提出了标准的要求。

在传统的燃煤锅炉排放烟气的过程中会产生许多氮氧化物,这些氮氧化物对空气质量存在较大的影响。

对此,我们需要做出脱硫改造和合理除尘的工作,从而在确保运行效率的基础上降低排放污染。

在改造的过程中主张采用燃气锅炉低氮改造的方式,但是在改造中发现了一些安全问题如新旧燃烧器接口不匹配、配件与型式试验证书不符的问题。

对此,就这些问题需要进行检验,以此来优化燃气锅炉的改造情况。

1、燃气锅炉低氮改造中存在的问题1.1个别燃烧器无型式试验证书在一个燃烧器投入使用的过程中需要首先取得型式试验证书和报告,单位在构建燃气锅炉的过程中也需要购买具有合格的试验证书的燃烧器,以此来保证锅炉的建设质量。

但是,当前的建设单位对燃烧器这一设备没有引起足够的重视而且国内针对燃烧器型式试验的单位较少,试验的进度远远赶不上产生新的燃烧器的速度。

这就使得很多燃烧器代理商存在大量的货物积压,如果一些代理商不负责任,那么会将这些积压物品卖给单位使用,这些燃烧器往往没有进行正式的试验,没有取得合格的证书和报告[1]。

若是生产单位要求他们提供证书报告,他们会利用其他型号的报告来蒙混过关,由此影响到燃气锅炉低氮改造的质量,留下许多安全隐患。

1.2单位技术人员能力不达标在燃气锅炉低氮改造的过程中最容易发生的一些安全事故就是炉胆燃爆,这一安全事故的发生会给单位以及从业人员都带来很大的损失。

供热燃气锅炉低氮改造的分析

供热燃气锅炉低氮改造的分析

供热燃气锅炉低氮改造的分析摘要:随着现代社会经济的不断发展,人们的生活品质得到了极大改善,对生活环境的要求越来越高,而氮氧化物是PM2.5产生的主要物质,加强对氮氧化物排放的治理有助于净化环境,保证城市环境的生态可持续发展。

早在2016年,北京就积极开展燃气锅炉低氮改进工作,使得燃气锅炉工作中氮氧化物排放量进一步降低,从而有效抑制氮氧化物再次转化成PM2.5。

在该次燃气锅炉低氮改进工作中,主要是将原有的燃烧器更换为低氮燃烧器,增加对废气的二次循环利用,同时,针对一些年代久远的燃气锅炉,则直接更换为全新的燃气锅炉,很好地降低了燃气锅炉产生的氮氧化物。

关键词:燃气锅炉;低氮;改进引言氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染物之一,也是“十三五”期间需要重点治理的主要污染物之一。

NOx的排放会给自然界和人类活动带来严重危害,包括对人体的制毒作用、对植物的损害作用、形成酸雨或酸雾、与碳氢化合物可形成光化学烟雾、破坏臭氧层等。

我国NOx污染范围和程度已相当严重,其中电厂的NOx排放是主要源头之一,烟气脱氮技术已经成为大气污染防治的重要课题。

1研究背景能源是现代社会发展不可或缺的物质基础。

随着社会经济的发展,对能源的需求越来越大锅炉等行业是天然气、石油、煤炭等能源的主要消费者燃烧器是锅炉等热装置的特殊基本设备。

它是一种燃烧设备,通过燃烧有效地使用可燃材料并将其作为热量出口。

它集成了各种技术的集成电子产品,如控制、动力、流体、机械、电力、探测和监测。

设备主要包括燃油输入系统、送风系统、点火和燃烧系统、自动控制系统以及安全监测和保护系统。

随着能源结构的调整,天然气燃烧器已被广泛用于生产和生活,在能源中所占比例越来越大。

尽管它们被用作清洁能源,但大量的危险物质,如氮氧化物和一氧化碳继续出现在烟气中。

在这些废气中,特别是氮氧化物中,污染物不仅可能直接影响人类和动物的肺器官,导致肺癌等疾病,降低延迟植物的光合作用率,并影响其生长;亚硝酸盐、光化学烟雾和其他与大气中臭氧层发生反应的污染物等二级污染物对整个生态系统和生命产生了不利影响。

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术

浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术燃煤锅炉低氮燃烧技术是针对燃煤锅炉排放的氮氧化物浓度高的问题,通过对燃煤锅炉燃烧过程的调整和优化,达到降低氮氧化物排放的目的。

本文将对燃煤锅炉低氮燃烧技术进行浅析。

燃煤锅炉低氮燃烧技术主要有三种方法:煤粉循环燃烧技术、燃烧改造技术和燃烧控制技术。

煤粉循环燃烧技术是一种通过增加气体循环设备,将燃烧过程中产生的废气中的一部分再循环回燃烧区域,降低燃烧温度,减少氮氧化物的生成。

煤粉循环燃烧技术可以有效地利用燃煤锅炉废气中的热能,提高燃烧效率的同时降低氮氧化物排放。

燃烧改造技术是通过改变燃烧方式和燃烧设备来降低燃煤锅炉氮氧化物排放。

燃烧改造技术主要包括分层燃烧、喷针燃烧和炉膛内喷射燃烧等方法。

分层燃烧是将燃料分为两个或多个层次,使燃料在不同层次中燃烧,降低燃烧温度,减少氮氧化物的生成。

喷针燃烧是通过将燃料从燃烧器中喷射出来,使其与空气混合后再燃烧,减少燃烧温度和氮氧化物排放。

炉膛内喷射燃烧是将燃料和空气通过喷射的方式直接送入炉膛内燃烧,减少氮氧化物的生成。

燃烧控制技术是通过对燃烧过程的监测和控制,使燃烧过程得到优化。

燃烧控制技术主要包括燃烧系统的控制、燃烧参数的优化和燃烧过程的监测等。

燃烧系统的控制可以通过调整燃烧器的结构和参数来改变燃烧过程,从而降低氮氧化物的生成。

燃烧参数的优化是指通过改变燃烧过程中的参数,如燃烧温度、氧化剂浓度等,来控制燃烧过程,减少氮氧化物的排放。

燃烧过程的监测是通过监测燃烧过程中的温度、压力、氧气浓度等参数,及时发现问题并进行调整,以达到降低氮氧化物排放的目的。

燃煤锅炉低氮燃烧技术是一种有效控制燃煤锅炉氮氧化物排放的方法。

通过煤粉循环燃烧技术、燃烧改造技术和燃烧控制技术三种方法的应用,可以有效地降低燃煤锅炉的氮氧化物排放,减少对环境的污染。

随着环保要求的提高,燃煤锅炉低氮燃烧技术将会得到更加广泛的应用。

300MW燃煤锅炉低氮燃烧器改造及试验研究

300MW燃煤锅炉低氮燃烧器改造及试验研究

300MW燃煤锅炉低氮燃烧器改造及试验研究发布时间:2021-12-14T03:00:43.138Z 来源:《中国电业》2021年第20期作者:曹育发[导读] 通过更换低氮燃烧器、新增OFA燃烧器,并采取优化空气分级、分级风布置、曹育发陕投渭河发电有限公司陕西咸阳 712085摘要:通过更换低氮燃烧器、新增OFA燃烧器,并采取优化空气分级、分级风布置、乏气风布置等一系列措施,确保锅炉燃烧稳定,降低了NOx排放量,减轻了脱硝、脱硫系统运行压力,满足了环保排放要求。

关键词:300MW燃煤锅炉;低氮燃烧器;改造试验1、机组概况某300MW机组锅炉为亚临界、一次中间再热、自然循环加内螺纹管、单炉膛、全悬吊、平衡通风、W型火焰、露天布置、固态排渣燃煤汽包炉,布置6台给煤机,炉后尾部标高12.42m,布置两台三分仓回转式空气预热器,原设计在炉膛前后火拱上分三排布置了24组狭缝式燃烧器。

为摸清该机组锅炉内部燃烧状况和NOx生成特性,对其进行锅炉热态性能模拟试验。

2、解决方案针对锅炉燃烧系统存在的问题,在不影响锅炉总体性能的前提下,进行低氮燃烧器改造,改造后前后拱共布置12个燃烧器单元,上炉膛新增16个OFA燃烧器,下炉膛前后墙共布置24个分级风喷口。

为降低锅炉NOx排放值采取的主要措施:将乏气风引到炉拱下方,提高主燃烧区的燃烧稳定性;更换新型低氮燃烧器及煤粉分离装置;进行空气分级,降低主燃烧区的氧量;增强一次风气流刚性,提高下炉膛的充满度以及煤粉停留时间和NOx还原反应时间;增强分级风刚性,提高分级风对火焰后期的托举与混合。

为降低炉底热风对下炉膛燃烧区域氧量的影响,在设计时,经过多个负荷的计算,保证各负荷下炉底热风占总风量6%左右。

中低负荷多余的炉底热风从燃尽风送入炉膛,维持主燃烧区的化学当量,以解决中低负荷工况时氮氧化物排放浓度高的问题。

2.1低氮燃烧器改造将原有的12只缝隙式燃烧器更换为中心风旋流燃烧器,布置在下炉膛拱上,并与垂直方向形成5°的入射角。

浅谈低氮燃烧技术及其改造方法

浅谈低氮燃烧技术及其改造方法

浅谈低氮燃烧技术及其改造方法针对某公司热电厂现有4号燃煤锅炉氮氧化物排放浓度超标的问题,浅谈燃烧过程中氮氧化物的生成机理、及采取的低氮燃烧技术改造措施。

通过文章的分析,希望对相关工作起到指导意义标签:低氮燃烧技术;生成机理;燃烧分级技术;空气分级燃烧技术;低氮燃烧器1 概述根据《国家环境保护“十二五”规划》和新的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的要求,现有火力发电锅炉自2014年7月1日起,氮氧化物排放浓度限值为100mg/Nm3。

乌鲁木齐某公司热电厂现有4号燃煤锅炉(410t/h),氮氧化物排放浓度高达750mg/Nm3,已严重超标,必须对其进行脱硝技术改造。

锅炉脱硝技术实质就是控制燃料燃烧过程中NOx污染的产生或减少因燃烧产生的烟气中NOx污染的减量技术。

燃料燃烧的生命周期可分为燃烧前、燃烧中和燃烧后三个主要阶段,因此,锅炉脱硝实质就是控制燃烧前、燃烧中或燃烧后的NOx污染。

目前有关降低NOx的控制技术大致可分为两类,炉内脱氮和尾部脱氮。

炉内脱氮即低氮NOx燃烧技术,是降低燃煤锅炉氮氧化物排放最主要也是比较成熟的技术措施。

2 燃煤锅炉燃烧过程NOx的生成机理NOx主要是通过热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx三种途径生成的,并且都在煤燃烧过程中出现。

2.1 快速型NOx快速型NOx是由燃料挥发物中的碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮反应生成的HCN和N,再进一步与氧作用以极快的反应速率生成NO,它的生成与温度关系不大。

对于煤粉锅炉快速型NOx仅占NOx总排放量的5%左右。

2.2 热力型NOx热力型NOx是由于燃烧用助燃剂空气中的氮在高温下氧化而产生的,反应过程如下:N+O2=NO+O(t>816℃);O+N2=NO+N(t>1530℃)其中,NO与氧进一步氧化生成NO2。

热力型NOx是随燃烧温度的升高呈指数规律增加,占NOx总排放量的20~50%。

浅谈低氮燃烧器改造技术及改造方法

浅谈低氮燃烧器改造技术及改造方法

浅谈低氮燃烧器改造技术及改造方法摘要:按照国家环保要求,阜康能源热电厂540t/h#1、#2号锅炉SCR入口NOx>300mg/Nm3以上,在SCR脱硝效率在80%的前提下,为保证SCR出口NOx≤50mg/Nm3以内,必须保证SCR入口NOx≤250mg/ Nm3以内,考虑波动值则必须保证SCR入口NOx≤230mg/ Nm3。

如果不进行低氮燃烧器改造工作,则对SCR脱硝压力较大,同时由于喷氨量大,也会造成氨逃逸量偏大,容易生成硫酸氢铵,极易堵塞空预器,且降低锅炉的运行经济性。

为满足国家环保要求,对锅炉进行低氮燃烧器改造。

关键词:SCR入口NOx;低氮燃烧器0 引言本改造工程锅炉为超高压,四角切圆燃烧、单锅筒自然循环、∏型、一次中间再热、紧身封闭,平衡通风,固态排渣,全钢构架双排柱悬吊结构,锅炉所采用的制粉系统为制粉系统为中速磨冷一次风直吹式制粉系统,磨煤机型号:ZGM65G-Ⅱ。

每台炉配置4台中速磨煤机。

1 锅炉运行现状及存在的问题根据现场锅炉运行情况,并与相关低氮改造厂家人员的沟通,经过我们的详细研究论证,并结合电厂提供的锅炉现状分析资料,认为原燃烧系统存在以下几点问题:(1)、当前磨煤机选型偏小,导致碾磨出力较低,影响锅炉带负荷能力。

(2)、由于空预器堵塞严重,空预器效率较低。

且磨煤机入口冷风门全关情况下,入口混合风温比空预器出口一次热风温度低20℃左右。

我方怀疑一次风冷风门漏风严重,导致一次风温较低。

建议大修期间对空预器进行清灰疏堵,同时检修一次风冷风管道关断门,或者在管道上安装插板门。

通过以上两项措施可以适当提高一次风风温。

2 CEE燃烧系统优化改造思路针对本厂锅炉所存在的问题进行CEE燃烧系统技术优化改造降低氮氧化物排放,并解决上文中所提到存在的部分问题。

2.1 需要电厂进行优化的部分在大修期间应当对空预器进行除灰疏堵,提高空预器的热效率。

对一次风冷风管段的关断门进行检修,或者新增插板门,减小冷风段漏风提高一次风风温。

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燃煤锅炉低氮燃烧器改造浅谈ABSTRACT:To reduce the running costs ofSCR De NOx, Zhangjiakou Power Plant No. 3boiler burner for transformation after transformation, the burner will reduce the coal combustion process in the furnace of NOx generation. This article focuses on the boiler burners with low nitrogen transformation programs, combined with the 3rd Zhangjiakou Power Plant boiler burner and effect the transformation of the actual situation, On the mechanism of coal-fired units generate NOx boilers and burners for NOx generated control.KEY WORD:Retrofit NOx Boiler摘要:为降低脱硝SCR的运行费用,张家口发电厂对3号锅炉燃烧器进行改造,改造后的燃烧器将降低燃煤在炉膛燃烧过程中NOx的生成量。

本文重点介绍锅炉低氮燃烧器改造的方案,并结合张家口发电厂3号锅炉燃烧器改造的实际情况及效果,浅谈燃煤机组锅炉NOx生成机理和燃烧器对NOx生成的控制。

关键词:锅炉燃烧器改造 NOx1 概况1.1 脱硝的必要性在国家“十二五”规划中,对火电发电企业大气污染物排放作出了严格的规定。

其中,京津唐地区要求NOx排放量小于100mg/Nm³。

机组烟气脱硝改造在降低烟气NOx含量的同时,高昂的脱硝运行费用又使发电企业不堪重负。

于是,为了减少SCR入口处NOx含量,降低脱硝运行费用,低氮燃烧器的改造已逐渐成为火力发电企业降低烟气NOx含量的重点改造之一。

在今后火力发电机组的脱硝改造中,“先降后脱”的方案必然是大势所趋。

1.2 氮氧化物的形成煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤的燃烧方式,特别是燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件有关。

研究表明,在煤的燃烧过程中生成NOx的主要途径有三个:a 热力型NO x是空气中的氧(O2)和氮(N2)在燃料燃烧时所形成的高温环境下生成的NO和NO2的总和,其总反应式为:N2+O2←→2NONO+O2←→NO2当燃烧区域的温度低于1000℃时,NO 的生成量很小,而温度在1300~1500℃时,NO的浓度大约为500~1000ppm,而且随着温度的升高,NOx的生成速度按指数规律增加。

因此,温度对热力型NOx的生成具有决定作用。

b 快速型NOx主要是指燃料中的碳氢化合物在燃料浓度较高区域燃烧时所产生的烃与燃烧空气中的N2分子发生反应,形成的CN、HCN,继续氧化而生成的NOx。

因此,快速型NOx主要产生于碳氢化合物含量较高、氧浓度较低的富燃料区,多发生在内燃机的燃烧过程。

而在燃煤锅炉中,其生成量很小。

c 燃料型NOx是燃料中的氮化合物在燃烧过程中氧化反应而生成的NOx。

燃煤电厂锅炉中产生的NOx中大约75~90%是燃料型NOx。

在一般情况下,燃料型NOx 的主要来源是挥发份N,其占总量的60~80%,其余为焦炭N所形成。

在氧化性环境中生成的NOx遇到还原性气氛时,会还原成N2,因此,锅炉燃烧最初形成的NOx,并不等于其排放浓度,而随着燃烧条件的改变,生成的NOx可能被还原,或称被破坏。

燃料型NOx的生成和破坏过程不仅和煤种特性、燃料中的氮化合物受热分解后在挥发份和焦炭中的比例、成分和分布有关,而且其反应过程还和燃烧条件(如温度和氧)及各种成分的浓度等密切相关。

这三种类型的NOx,其各自的生成量和煤的燃烧温度有关,在电厂锅炉中燃料型NOx是最主要的,其占NOx总量的75~90%,热力型其次,快速型最少。

1.3 方案确定低氮燃烧器正是在煤燃烧时,通过调整燃烧环境(风与煤的比例)减少煤在燃烧过程中NOx的生成量。

改造的基本方案是在锅炉燃烧器上方增加燃尽风设备(燃尽风率一般为0.25~0.35),以降低主燃烧器(原燃烧器)区域内的空气量,控制过量空气系数小于1;图1 燃烧器喷口布置图燃尽风提供过量空气助燃未燃尽的可燃物,控制燃尽率(飞灰可燃物)。

这样,从整体设计上,低氮燃烧器不但因为控制主燃烧器区域内的过量空气系数小于1,降低了燃料型NOx的生成量,还因为增加燃尽风机构使炉膛内燃烧的最高温度有所降低,同时降低热力型NOx的生成量。

张家口发电厂3号锅炉为东方锅炉厂设计制造的亚临界、中间再热、燃煤自然循环汽包炉,锅炉型号为DG1025/18.2-II4,改造前锅炉省煤器出口处NOx含量为600~700 mg/Nm³。

制粉系统为正压直吹式制粉系统,每台炉配备6台HP803型磨煤机。

燃烧器为东锅生产设计的四角切圆直流式,在炉膛中心形成∅700与∅500的两个假想切圆,燃烧器火嘴为摆动可调式,摆动幅度±30°(喷口水平为0°)。

每角分上、中、下三组,上中下三组可同时摆动或单组摆动,每组由3层二次风喷口和2层一次风喷口组成。

一次风和二次风间隔布置,每一组的中间层二次风喷口内装有一只油枪(3层油已废弃)。

第1层燃烧器后改造为HRPFQ K-159-Ⅰ型组合式油燃烧装置(小油枪)。

大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂在2011年3月至5月进行的3号机组A级检修中对3号锅炉进行了低氮燃烧器改造。

2 工程概况结合3号锅炉情况,项目承包方制定了改造的技术方案:采用双尺度燃烧技术及双尺度分区优化调试方法组合技术,更换主燃烧器,调整射流方向,采用贴壁风技术,采用节点功能区,同时增加高位燃尽风,进行低NOx燃烧器综合改造。

改变原主燃烧器分组布置,采用双尺度节点功能区布置,同时调整一二次风射流方向,下端部风及一次风采射流方向为顺时针方向,二次风为逆时针方向,一二次风综合作用效果为炉内最终切圆旋转方向为逆时针方向。

风量重新合理分配,并调整主燃烧器区一二次风喷口面积,部分二次风喷口增设贴壁风组件。

在原主燃烧器上方约5~6 米处布置4 层分离SOFA 喷口,通过大风箱向上延伸,可分配足量的SOFA 燃尽风量,SOFA 燃尽风喷口可同时做上下左右摆动。

适量的高位燃尽风量将对炉内火焰中心位置及炉膛出口烟温偏差带来影响,通过将燃尽风喷口设计成上下左右摆动燃烧器,可以同时实现炉膛出口温度及烟温偏差同时调整,还可强化飞灰可燃物燃尽。

保证改造后是在高效、稳燃、防渣防腐的基础上实现低NOx 排放。

图2 燃烧器区域俯视图2.1 燃烧器区域水冷壁管屏燃烧器区域水冷壁管屏从标高为18600mm 至35962mm ,分为主燃烧区域水冷壁管屏(18600~28800mm )、中间连接区域(28800~31300mm )燃尽区域水冷壁管屏(31300~35600mm )三段。

主燃烧区域水冷壁管屏包括标高18600mm 位置至标高28800mm 位置的水冷壁管屏,总高10200mm ,全部进行重新加工并更换。

水冷壁开孔位置为标高19327mm ~28097mm ,用于安装一次风喷口、二次风喷口、贴壁风喷口等设备。

燃尽区域水冷壁管屏包括标高31300mm 位置至标高35600mm 位置的水冷壁管屏,总高4300mm ,全部进行重新加工并更换。

冷壁开孔位置总高2665mm ,用于安装燃尽风喷口。

中间连接段水冷壁管屏包括标高28800mm 位置至标高31300mm 位置的水冷壁管屏,总高2500mm ,起到连接主燃烧器水冷壁与燃尽风水冷壁的作用。

2.2 煤粉燃烧器每角燃烧器分为主燃烧器和燃尽风燃烧器。

主燃烧器区域布置有6层一次风喷口,6层二次风喷口,2层大油枪喷口和4层贴壁风喷口。

除第一层带小油枪的煤粉燃烧器保持和改造前的结构一样,剩余5层煤粉燃烧器改造为垂直浓淡分离煤粉燃烧器,并在一次风管内设置了浓淡分离器(导流板),一次风管保留其抽出式设计,以方便检修和更换喷嘴。

煤粉喷嘴改造为垂直浓淡分离、上下摆动结构,运行中只允许整体上下摆动±20°。

喷口的摆动机构及气动执行器全部更换为新设备,每个角的主燃烧器上下摆动执行机构统一由一个气缸带动,即每角执行机构可同时带动6层一次风、6层二次风和2层大油枪喷口(贴壁风不参与摆动)。

在距离最上层一次风喷口中心线6000mm 左右,布置了4层SOFA 燃尽风喷口,这4层燃尽风喷口既可垂直摆动,也可以水平摆动。

每角的SOFA 燃尽风喷口垂直摆动可通过一组气缸实现;水平摆动为手动调节,待调试完成后锁定。

2.3 主燃烧器风箱、风道利用原二次风箱,将原燃烧器的三层二次风道连接,连接风箱的位置从标高19392mm ~28032mm ,主要为主燃烧器区域的二次风喷口、周界风喷口和贴壁风喷口供风。

主燃烧器区域共14层风道,各层风道的风量分配是通过调节各层风道入口处的风门挡板的开度来实现的。

图3 主燃烧器风箱2.4 燃尽风风箱、风道从原燃烧器二次风箱顶部开孔,向上延伸二次风箱形成燃尽风箱,具体位置从标高19392mm~28032mm,主要为4层燃尽风喷口供风。

每层燃尽风风道的风量分配通过各层燃尽风道入口处的挡板进行调节。

图4 燃尽风风箱2.5 摆动执行机构主燃烧器每角采用1组摆动执行机构,带动全部主燃烧器区域14层喷口,进行垂直摆动。

燃尽风燃烧器每角采用1组摆动执行机构,带动4个SOFA燃尽风喷口,进行垂直摆动。

SOFA燃尽风喷口的水平摆动为手动调节,调试完成后锁定,运行期间不允许随意摆动。

其它如火检、油枪、煤粉管道和吊挂装置等都进行相应的移位、改造。

项目施工完成后,进行了冷态动力场试验及热态调试工作,总结出低氮燃烧器运行期间调整指导手册(配风卡)。

氧量控制风门开度图5 冷态动力场试验一次风射流图6 冷态动力场试验辅助风测流情况3 总结机组启动运行后,华北电力科学院于6月8日~10日对锅炉省煤器出口处NOx 含量进行测试,测试结果如下:(标态、O 26%)从实验数据中可以看出,3号锅炉完成低氮燃烧器改造后,NOx 的排放量明显降低。

不但改善了张家口地区的空气质量,还节约了排污费用,降低了SCR 的运行成本,实现了经济效益和环境效益的双丰收,同时为我国“十二五”期间节能减排目标的实现做出积极地贡献。

收稿日期:2011年6月份 作者简介:李建东(1964-),男,河北张家口,本科,高级工程师,张电生产厂长,电厂化学。

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