低氮燃烧改造方案

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伊川电 jJ集团总公司第三电厂# 1-#3 机组
低虱燃烧器改造方案
再燃技术将低 N O，燃烧器 、 燃料与空气的分级燃烧、以及锅炉性能等作为 一个整体来考
虑，是 目 前最先进的低 N O，燃烧技术 ， N Ox 降低卒约为 50%~70%. 但其系统结构 与运 行相对复杂 . 适用于四角切园、旋 ìiíi燃烧器、 UW" 火焰燃烧的所有锅炉 。
比例超过 80-90% ， 是通过燃烧控制 N Ox 减排的主要对象 。
炉内低 N Ox 燃烧技术通过控制炉膛局部区域的燃烧气氛 、燃烧温度与停留时间，
生成中间产物 HCN 与 NH"
来抑制与还原己经生成的 NOx . 适用于切园 与地式燃烧锅
炉的低氮燃烧技术主要有低 N Ox 燃烧棉、空气 分级、燃料再燃及燃烧优化等 。
靠惯性分离的 PM 型。
为充分发挥直流燃烧榕的 NOx 控制能力 ， 另一防止炉膛水冷壁结渣 ， 可组织二 次风
射流偏离 一 次风 ， 使每角燃烧器处于火焰、 i收相煤粉、淡相煤粉、 二次风的燃烧次序 ，
形成水平浓淡分级 "风包粉 "燃烧 .采用这种燃烧方式，可使炉膛中央浓相煤粉缺氧燃 烧、山周淡相煤粉宫氧燃烧，将 N Ox 排放浓度降低约 20-40% 。
汽温 ， 喷水减温控制过热汽温 ， 容克式 三分仓回转式空气预热棋，刮饭捞渣机连续固态
出渣 ， 锅炉 一 次再热，平衡通风， 全钢构架 ， 露天岛式布置。
二 、 工程概况
2.1 、锅炉 主要设讨参数
项
目
单位
锅炉最大连续出力( BIICR)
锅炉辙定出力 (BECR)
额定蒸发量 过热蒸汽出口温度 过热蒸汽压力(表压) 再热蒸汽流量 再热汽进/出口压力 再热汽进/出口温度 给水温度 预热器进炯温 排烟温度 锅炉效率 燃煤耗量 汽包至过热端出 口 压降 锅炉水窑积(水压试验) 锅炉水容积(正由运行) 汽包压力 炉脆宽 IJi 炉脆深 IJi 炉脱宽深比 汽包水容积 炉腊总窑积
4.2. 1 直流低 NOx 燃烧器
在燃烧揣 l质嘴上游 ， 采用特定机构将煤粉浓缩分离 ， 在煤粉喷嘴处形成局部的煤粉
浓淡偏差燃烧 ， 提高浓相煤粉的加热速率与挥发分(尤其是挥发分氮)的析出量 ， 来控
制燃烧初期的 N Ox 生成。直流型浓谈低 N Ox 燃烧棉主 要有 ， 利用水 血 弯头离心力或强 制转向机构的水 平 浓淡型(百叶窗)、利用 垂 直弯头离心力的 WR 型垂 直 浓淡型以及依
相配套的 SCR 技术进一步将氮氧化物排放量降低到 100mg，啊旷 以下 ， 并在此基础上保
证燃烧效率不低 于改地前的状况。 改iri后的锅炉运行保证具有安全性 ， 经济性及可操作性。燃烧系统能够扩大煤种的
远应性 ， 防止结渣及高温烟气腐蚀。同时考虑改烧烟煤后，低氮燃烧器具有对主 、 再热
汽温较好的调节能力。改选后锅炉的控制模式基本维持不变，燃烧火焰更稳定 。
NOx 的生成 。 但深度空气分级会使水冷壁处于还 原气氛，导致水冷壁腐蚀与结渣 ， .13不
利于煤粉燃烬，为此，实施空气分级燃烧时 ， 必须采取边界风或侧壁风等措施 ， 保证水 冷壁处于氧化气氛，另提高分级风的射沈阳性与 覆盖广度 ， 强化分级风 与 烟气的混合 ， 兼顾 N Ox 控制与煤粉燃烬 。
4. 2.
2 炉内空气分级
4
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低虱燃烧器改造方案
将部分助燃空气从燃烧器区域分离出来 ， 通过燃烧樵上方的喷口送入炉内 ， 在炉膛
高度方向形成空气分级燃烧 ， 维持火焰下游足够长的还原停留时间 ， 是配合燃烧棉控制
炉内 NOx 生成的重要措施。分级风装置 主要有紧凑型、正在级分离型及多级分离混合型 等三种 ， 与燃烧器配合 ， 能够降低 N Ox 排放约 40-70% 。适用于四角切园、旋流燃炕棉、 "W" 火焰燃烧的所有锅炉 。 空气分级程度决定了燃烧锵区域的还原气氛程度 ， 而分级风l费口与燃烧糕的距离泱 定了烟气在还原区域内的停留时间。还原气氛程度越深 ， 停留时间越长，越有利于控制
"
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空气分级燃烧示意图
பைடு நூலகம்
空气系数对 NOx 生 成的影响
4. 2.
3 燃料再燃 再燃是把炉 内 燃料分级 与 空气 分级结合在 一起 ， 将炉内燃烧过程分为 三个区域 · 主
燃 区 、 再燃区和燃尽区 。 约 80~8 5 % 的 一 次燃料喷入主 燃区 ， 在氧 化气氛 ( α ~ 1. 1 - 1.1 5) 下剧烈燃烧， 生 成大量 NO，的 同时提高煤粉的早期燃尽 : 约 15 ~20% 的 二 次燃料(含 N 盘低的天然气 、泊或者 高挥发分的超细 煤粉) 在主燃区上方啧入炉膛， 在强还原气氛 ( α =<l .7-0.9 ) 条伺下燃烧 ， 二 次燃料产生大量碳氢原 子 团 CHCN ) ， 将来自 主 燃区的 N O， 还原成屿，剩余的 二 次风由 OFA I费口送入燃尽区 ， 富氧 ( α ~ 1.1 5 ) 强化焦炭的燃烧 。
FT
名称 二 氧化硅 三氧化 二铝 三氧 化二铁 二氧 化铁 氧化钙
符
号
单
位
设 计煤质
校核煤)Jf!
Si02 AI 0 3
F白 03
% % % % %
53.28 27.15 7.26
52.22 26.81 9.25
,
Ti02 CaO
1.3 2
4.94
1.27
4.57
2
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错误 1 未定义书鉴。 4
2.3 、近期煤质贤料
2 .4电厂运行现状 三 、改造要求 四、燃搅器改迦方 案
3 3
4. 1 现有燃烧系统
4.2 低 NOx 燃烧技术
3 4
7
7
错误 1 未定义书鉴。 9
错误 1 未定义书鉴。 9
4.3 分级技术下 NOx 的组成
4 .4 燃料特性分析
4.5 燃用世讨煤种和现有煤种情机参数对比
MPa
t/h
MPa
℃ ℃ ℃ ℃
问
133 )
122.7
(#3 炉
92.31 128.62 (#3 炉
1. 75
147 . 43)
92.59 115. 10
(#3 炉
I 咽 73
t/h
129.92)
MPa
m m
3
440 (
次)
/180 ( 一 次) 21B
IIPa
m m
18.87 13260 12652 1:1.048
t/h
℃
1025 540 17. 5 846.3 4.085/ 3.901 328.7/540 282.3 398.4 (#3 炉
129.0(#3 炉 399 .
896 540 17. 3 746.5 3. 61 1/3.448 316.2/540 273.6 4)
383.7(#3 炉 385. 的 12 7)
四、低氮燃烧器系统改造方案
4.1 现有燃烧系统
4. l. [燃烧棉
燃烧栋采用美国 CE 公司引进技术设计制造 ， 燃烧锵采用山角切向布置 ， 采用小
直径双切园 ， 切园直径分别为 <1> 802. <1> 9 7 4阻，为消除上升气流残余旋转顶部两层三 次
风和燃烬风反切 10
0
. 假想切园直径分别为 <1> [982 ， <1> 2[53mm 。采用带有 " 百日|窗 "
低虱燃烧器改造方案
名称 氧化楼 氧化佣 氧化纳 二氧化硫 五氧化 二 磷 其自
符
号
单位
设 计煤质
校核煤)ÿî
MgO KO Na20 SO
% % % % % %
1. 06 1. 43
0. 3
1.08 1. 59
0.29
,
,
1. 89
。 [9
1. 79
。 [6
P20 S
1. [8
0.97
三、改造要求
通过对锅炉燃烧系统改造 ， 将锅炉氮氧化物排放降低到小于 450mg/Nm 3 ; 同时采用
1. 09 1. 6
% % % % %
HGI Ke
p
94 .5 3.73 Kglm 3 1012.7
弱还原 性
97 3.73 1053 .4
弱还原性
南京啦吧骂
变形温度 软化温度 半球温度 流动温度 灰渣特性 :
DT DT HT
℃ ℃ ℃ ℃
1360 1440 1460 1475
1370 1423 1456 1473
10.1 、主燃烧锵设备
10.2 、燃烧揣附件单独报价设备泊单
17 18
。
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低虱燃烧器改造方案
、目IJ 言
伊川 电力集团总公司第 三 电厂 2X 330!1W机组配套的锅炉设备有武汉锅炉厂生产的
WGZ1025/ 1 7. 5-5 型亚临界自然循环锅炉 ， 钢球且雪中储式制粉系统，热风送粉，直流式百 叶窗水平j在谈燃烧器，山角布置 ， 切向燃烧方式，尾部双烟道布置 ， 烟气挡板调节再热
伊川电力集团总公司第三电厂 #1-#3 锅炉
低氨燃烧器改造初步方案
www
.co 门1
徐州燃控科技股份有限公司
2012 年 7 月
伊川电力集团总公司第三 电厂#1 斗仰。机组
低虱燃烧端改造方案
目录
一 、前 吉 二 、工程概况 2. 1 、锅炉规币 2.2 原世讨扣校验煤质茧料
l l
1 2
错误 1 未定义书鉴。 3
FF-F-E-DE-D -CD -C-BC3 -BC2 -BC[ -B-AB-A
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低虱燃烧器改造方案
AA . 一 次风四周布置了周界风，背火侧周界风是向火侧的 2 倍多 . 其中在 A 层 一 次风愤口和 BC3 ， DE 层 二 次风 l睛咀中设置了轻油枪 。 油燃烧棉采用 西安普华产品。
4, 1. 2 1lJIJ粉系统
采用钢球路中储仓式热风送粉。每炉选用四台府煤机 ， 型号为 DTM350/600 。煤粉 细度 R90= 12 % 。设讨煤种i;f 算燃料消耗盘为 12 6.3巾，路煤机出力 47 .37山，通风量
99125 m3/h ， 踏煤机出口风混 90 "(; ; 校核煤种亨| 算燃料消耗盘为 1 38.2饨，踏煤机出力 48.85巾， 通风量 lO0025 m31h， 府煤机出口风温 90 "(; 。
浓缩糕的水平浓淡直流燃烧器 ， 。燃烧器布置有 [ 4 个 r'6!口 ， 其中 8 个二 次风、 4 个一次
风和 2 个 三 次风。燃烧甘苦分为上下两组 ， 从上至下其 l睛口布置形式为
2 - 3 - 3 - 2 - [ - 2 - [ -2 -2 -2 - [ -2 - [ -2 。对应编号为 3
4.6 锅炉结焦原因分析
4.7 改造方案
8
) --.,
五、燃挽器世计特点
六、燃烧器的世 .1 特性参数
七、专题说明
、 ':'..~ ............ 11
12 12
7.1 防止结渣1<I高温腐蚀
·且
7.2 低负荷稳燃
IH EE Ml E H h
飞二， 、- 且
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一
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59 7108.5
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2.2 煤质资料
名称 收到基水份 空气 干燥基水份 收到基灰份 干燥无灰基挥发份 收 到基低位发热量 收到基碳 收到基氢 收到基氧 收到基氮 收到基硫 哈 氏 可府指数 冲刷磨损指数 煤堆积比重
符
号
单位
设计煤种
7.3 降低 NOχ 排放措施 7 .4 保证燃料完全燃烧的措施
凡、改造结果
u
u
u
、- 、_
,
12
13
口
14 14 14
归
8.1 、改造后性能保证值
8.2 、改造后锅炉运行状况
九、燃烧梅布置回
十、供货消单(单台炉) ................................................................................................................... 17
4.2 低 NOx 燃烧技术 燃煤锅炉排放的 N Ox 主要由 N O 、 N O ，及微量 N， O 组成 ， 其中 N O 含 量超过 9仙也， NO，约占 5 -10%. N2 0 量只 有 1%左右。 煤粉燃烧过程中，理论上 N Ox 的 生成有三 条途
径 ， 叫J ; 热力型、燃料型与瞬态型。其中 ， 燃料型 N Ox 产生于煤粉燃烧初期 ， 所占 NOx
校核煤种
Mt Mad Aar Vdaf Qnet.ar Car
H盯 。盯 N盯 S盯
% % % %
kJ lkg
6.04 0.95 28.85 17.47 22144 55.89 2.62 4 .3 3 0.39
1. 88
9.2
1. 0
33.10 17.14 20270 49.55 2 .4 1 3.05