磴口低氮燃烧器说明书

一、燃料（燃煤特性略）

二、制粉系统

本机组制粉系统采用中速磨正压冷一次风直吹式系统。每台锅炉配备五台MPS200B中速磨。

三、低NOx燃烧技术

(一)概述

燃煤锅炉排放的NOx主要由NO和NO2及微量N2O组成，其中NO含量超过90%，NO2约占5-10%，N2O量只有1%左右。煤粉燃烧过程中，理论上NOx的生成有三条途径，即：热力型、燃料型与瞬态型。其中，燃料型NOx产生于煤粉燃烧初期，所占NOx比例超过80-90%，是通过燃烧控制NOx减排的主要对象。

炉内低NOx燃烧控制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NH3，来抑制与还原已经生成的NOx。适用于切圆与墙式燃烧锅炉的低氮燃烧技术主要有低NOx燃烧器、空气分级、燃料再燃及燃烧优化等。

本次低氮燃烧系统改造遵循的核心技术理念：煤粉直流低氮燃烧技术（水平浓淡分离+强化燃烧喷嘴）+空气分级技术（偏执风？+高位SOFA+低位SOFA）

本次低氮燃烧器改造维持燃烧角不变，主燃烧器风箱不变。一次风煤粉管道位置不做改动。喷嘴形式从下至上为：AA-A-AB-B-BC-C-CD1-CD2-D-DE-E-EE-EF？（AB、BC、DE为点火助燃油枪二次风喷口）；上部增加低位SOFA和高位SOFA，每层SOFA燃烧器包括3层喷口。

(二)直流直流低氮燃烧技术

在燃烧器喷嘴上游，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NOx生成。本次改造采用的直流型浓淡低NOx燃烧器是利用强制转向机构的水平浓淡型（百叶窗？）。

为充分发挥直流燃烧器的NOx控制能力，并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、浓相煤粉、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、四周淡相煤粉富氧燃烧，将NOx排放浓度降低约20-40%。

(三)炉内空气分级

将部分助燃空气从燃烧器区域分离出来，通过燃烧器上方的喷口送入炉内（指高、低位SOFA），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，是配合燃烧器控制炉内NOx生成的重要措施。分级风装置为多级分离混合型等三种，与燃烧器配合，能够降低NOx排放约40-70%。空气分级程度决定了燃烧器区域的还原气氛程度，而分级风喷口与燃烧器的距离决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，且不利于煤粉燃尽，为此，实施空气分级燃烧时，必须采取边界风或侧避风等措施，保证水冷壁处于氧化气氛，并提高分级风的射流刚性与覆盖广度，强化分级风与烟气的混合，兼顾NOx控制与煤粉燃烬。

(四)一次风喷口

一次风管采用水平浓淡分离？，粘贴耐磨陶瓷进行防磨。

一次风耐热喷口采用新型强化燃烧喷口，可上下摆动20度；燃烧器配风设计中充分考虑了六种运行模式（ABCD、ABCDE等）。

最佳运行工况将在热态调试完成后提供作为运行知道。根据煤粉喷口偷运方式不同调整相应喷口角度形成集中燃烧区。相对集中的燃烧区域使燃烧初期挥发分析出更加彻底，更有

利于挥发分N的控制，具体调整方式热态调试后给出指导工艺卡片。

(五)二次风喷口

为了避免采用分级燃烧后主燃烧区风量减少带来的动力场变化，所有的二次风喷口根据低氮燃烧配风要求进行更换。AB、BC、DE为点火助燃油枪二次风喷口；为了控制水冷壁周围富氧区域的NOx以及由于混合不均匀残留在主燃烧区的NOx进入燃尽区，AB、BC、DE 层喷口同时也设计成反切二次风喷口，改善主燃烧区的混合状况。？同时，EF层喷口为顶部燃尽风喷嘴，其根据分级送风原理为降低燃烧区域的AB、BC、DE生成量而设置，同时，为了减弱炉膛内空气气流的残余旋转，减少炉膛出口两侧烟温偏差，本喷嘴设计成与主气流反切。二次风喷口均可做上下30度摆动。

（注：锅炉一次风周围增加的二次风。可以在一侧，也可以在周边，主要作用是防止一次风偏斜、增加一次风气流的刚性、防止一次风贴壁、增加一次风燃烧所需空气、改善炉内空气动力场等，根据不同需要采用不同的形式。）

(六)高位SOFA

高位燃尽风喷口与燃烧器的距离决定了烟气在还原域内停留时间。还原气氛程度越深，停留时间越长，越有利于控制NOx的生成和煤粉的充分燃烧。本次改造增加一组高位SOFA，高位SOFA包括3层喷口，所有喷口均可以实现上下20度，左右15度的摆动。风量大约等于炉膛出口总风量的12%。具体标高位置根据刚性梁以及现场实际情况进行调整，水冷壁进行相应的开孔。喷口上下摆动采用气动执行机构，带位置反馈，反馈信号送DCS系统监视；水平摆动采用手动。增加流量测量装置，信号进入DCS。

(七)低位SOFA

低位SOFA的作用主要有两个：1）这个区域整体还处在一个还原性气氛下，可以将已产生的NOx还原一部分；2）参与未燃尽碳的燃尽过程，降低炉膛出口的飞灰含碳量，进一步降低进入富氧区的未燃尽碳。

为了进一步降低进入富氧区的未燃尽碳，本次改造增加了低位SOFA，低位SOFA包括3层喷口。通过补充一定量燃烧需要的氧气，使得过量空气系数由主燃烧区的0.75增加到0.95，通过低位SOFA的设置可以使进入富氧区域的未燃尽碳降到5%以下，不但降低了未燃尽碳中含有的N转换为NOx的几率（富氧、低温可抑制N转换为NOx），同时也降低了飞灰含碳量。为了提高分级风的射流刚性与覆盖广度，强化分级风与烟气的混合，兼顾NOx控制与煤粉燃尽，低位SOFA选取相对较高的风速。低位SOFA喷口均可实现上下20度，左右15度的摆动，喷口上下摆动采用气动执行机构，带位置反馈，反馈信号送DCS系统监视；水平摆动采用手动。增加流量测量装置，信号进入DCS。

(八)等离子燃烧器

把原有等离子煤粉燃烧器改造成浓淡分离的等离子煤粉燃烧器，以适应低氮燃烧方式，保证整体低氮燃烧的效果。

(九)SOFA风箱

SOFA风箱是整个SOFA燃烧器的主体部分，由二次热风道输送的二次热风通过SOFA风箱对各个喷嘴进行分配，以实现燃烧工况所要求的合理配风，同时SOFA风箱又是各喷嘴及相应摆动机构等的机座。

为防止通过SOFA风箱的二次风产生过大的涡流，减少阻力损失，改善由于在SOFA风箱内气流转向所引起的气流偏斜，在SOFA各风室内均设置了一块或两块导流板，这些导流板和各个喷嘴内设置的垂直和水平相交的导流板同炉膛四角的水冷壁大切角形成了对切向燃烧系统二次风各股射流的综合控制，以防止进入炉膛的气流的偏斜，从而保证炉膛内形成良好的空气动力场。

SOFA风箱同水冷壁用焊接连接的方式固接在一起，在热态时，SOFA风箱同炉膛水冷壁