空气分级燃烧技术的原理及工程应用与分析

以保 护水 பைடு நூலகம்壁 ， 防止高 温腐 蚀 和结渣 。 １ ． ３ 空气 分级 燃烧 技术 的 主要 参数
空气 分级 燃 烧技 术 的主 要参 数 包 括 ： 主燃 烧 器 区域 的氧 量 、 燃 尽 风 风 量 占 比及 分 配 比 例 、 燃 尽 风 的位 置 、 还 原 区煤粉 停 留 时 间等 。这 些 因素
１ 空气 分 级燃 烧 技 术
１ ． １空气 分级 燃 烧的基 本 原理 空 气 分 级 燃 烧 技 术 是 低 氮 燃 烧 技 术 中应 用 最为 普遍 的技 术 方式 。通 过合 理 分 配 ， 调 整 空 气
与煤 粉混 合 的状 态 ， 将 煤 粉 燃 烧 的 过程 分 为缺 氧
ＮＯ 含 量 大 大 降低 。两方 面 的 改 造 工 作 满 足 了
电厂 环 保 达 标 的需 要 ， 也 确 保 获 得 最 大 的 经 济
效益 。
置 燃尽 风 ， 把 剩 余 的二 次 风 送 人 炉 内［ ６ － ７ ］ 。燃 尽
风又 可分 为 紧 挨 主燃 烧 器 的 紧 凑 燃 尽 风 和 远 离 主燃 烧 器 的分离 燃尽 风 。 水 平方 向空 气 分 级 是 在 炉 膛 断 面 上 将 部 分 二次 风 偏离 一次 风 粉 一定 的角 度 送 入 炉膛 ， 这 部 分二 次 风 称 为 偏 转 二 次 风 。偏 转 二 次 风 处 于 一 次 风粉 的 外 侧 ， 将 一 次 风 粉 包 裹 于 炉 膛 中心 区 域， 形 成 风包 粉 的燃 烧 形 态 。偏 转 二 次 风 推 迟 了 燃烧 所需 空气 与 煤 粉 的混 合 ， 炉 膛 中心 区 域 呈 缺 氧状 态 ， 水 冷 壁 附 近为 富 氧 氛 围Ｌ ８ ］ 。这 种 水 平 空气 分级 一方 面 能抑制 ＮＯ 的生成 ， 另 一方 面可
０ 前 言
随着我 国环保 要求 的提 高 ， 按 照 相 关 国 家
低的。
１ ． ２ 空气 分 级燃 烧 的实现 方 式 燃 煤 锅 炉 中空 气 分 级 燃 烧 的实 现 方 式 主 要
标 准 的要 求 ， 电 站 燃 煤 锅 炉 必 须 降低 Ｎ 排 放
水平 。大 量 早 期 已 经 投 运 的 锅 炉 机 组 ， 无 法 满 足 国家 最 新 环 保 标 准 的 规 定 ， 因此 大 都 需 要 进 行 脱 硝 改 造［ １ ］ 。一 方 面 ， 锅 炉 烟道 增 加 Ｓ Ｃ Ｒ系 统 脱 除 烟 气 中 的氮 氧 化 物 ； 另一方 面 ， 锅 炉 炉 内 进 行 低 Ｎ０ 燃 烧 改 造 ， 使 Ｓ Ｃ Ｒ 人 口烟 气 中 的
燃 烧 和 富氧燃 烧两 个 阶段 ， 实现 对 ＮＯ ｘ生成 量 的
控 制 。在煤 粉 燃 烧 初 期 ， 仅供应一 部分空气 ， 使
燃 烧 处于 缺氧 状 态 。煤粉 燃 烧 温 度 降 低 ， 从 而 抑 制 了热 力 型 ＮＯ 的生 成 。煤 粉 挥 发分 中 的 中间 产物（ ＨＣ Ｎ 和 ＮＨ。 等） 在 还 原 性 气 氛 下 将 已经 生 成 的 ＮＯ 还原 为 Ｎ。 ， 可 减少 燃 料 型 ＮＯ 的生 成 。当煤粉 进入 富 氧燃 烧 阶段 时 ， 主 要 是 焦 炭 的
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锅 炉
技
术
第 ４ ８卷
２ 某 电厂 １ 号锅炉低 Ｎ Ｏ 改 造 工 程 实例
２． １ 锅 炉 概 况
表 ２ 煤 种 资 料
某 电厂 １号锅 炉 为 １ ０ ０ ０ ＭＷ 等级 超 超 临
燃烧 ， 燃 烧 温 度 比较 低 ， 新 生 成 的 ＮＯ 量 非 常
少 ］ 。最 终 ， 炉 膛 出 口 Ｎ 的 总 排 放 量 是 较
相 互关 联 ， 合理选取 设计参数 ， 才 能 兼 顾 煤 粉 燃
尽 率 与 Ｎ 排放 值 。
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ７一Ｏ ３—２ １ 作者简介 ： 李鹏翔（ １ ９ ８ ４一 ） ， 男， 工程师 ， 主 要 从 事 电 站 锅 炉 燃烧 系 统 方 向 的 工 作 。 。
第 ４ ８卷 第 ４期
２ ０ １ ７年 ７月
锅
炉
技
术
Ｖｏ １ ． ４ ８，Ｎｏ ． ４
Ｂ０Ｉ ＬＥＲ Ｔ ＥＣ Ｈ Ｎ ０Ｌ０Ｇ Ｙ
Ｊ ｕ ｌ ｙ，２ ０ １ ７
空气 分 级燃 烧 技 术 的原 理 及 工 程 应 用 与分 析
李 鹏 翔 。
（ １ ．上 海 锅 炉 厂 有 限 公 司 ，上 海 ２ ０ ０ ２ ４ ０ ； ２ ．上 海 交 通 大 学 机 械 与 动 力 工 程 学 院 ，上 海 ２ ０ ０ ２ ４ ０ ）
摘
要： 空 气 分 级 燃 烧 技 术 是 燃 煤锅 炉 进 行 低 氮 改 造 的 主 要 技 术 方 式 ， 以某 电厂 １ ０ ０ ０ Ｍｗ 等 级 锅 炉 低 氮
改 造 为例 ， 分 析 空 气 分 级 低 氮 燃 烧 改造 技 术 方 案 特 点 。通 过 性 能 试 验 分 析 研 究 改 造 后 运 行 方 式 ， 优 化 调 整 锅
炉运行参数 ， 取 得 了 非 常 好 的改 造 效 果 。
关 键 词 ： 空 气 分 级 ；低 氮 改 造 ；ＮＯ
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｋ２ ２ ４ ． １ １ 文 献标 识 码 ： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ４ ７ ６ ３ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ４ — ０ ０ ４ ５ — ０ ６
有两 种 ： 高度 方 向 的空 气分 级 和 水 平 方 向 的 空气
分级 。
高度 方 向 空 气 分 级 是 将 锅 炉 燃 烧 器 分 成 两
个或 多个 组 合 ， 炉 膛 下 部 为 主燃 烧 器 区域 ， 全 部 的一 次风 和煤 粉 混 合 物 及 大 部 分 二 次 风 通 过 此 区域进 入 炉 膛 。在 主 燃 烧 器 上 方 的一 定 位 置 布