電廠低氮燃燒改造淺析

張鎮維

摘 要：隨著我國經濟的發展，城市和企業主體對電力能源的需求不斷提高，對電廠運行過程中的效率和穩定性都有較高的要求，在這一要求推動下，對電廠運行效率和運行穩定性有積極作用的電廠低氮改造活動進行更多的關注，同時因為電廠低氮燃燒改造對電廠生產活動環保性的巨大提升作用，也成為電廠環保性改造的主要實施方式。該文從提高電廠運行效率和穩定性的角度出發，結合電廠低氮燃燒改造活動的實際情況，對電廠低氮燃燒改造及存在的問題進行深入的研究和探討。

關鍵詞：電廠 低氮燃燒 改造

中圖分類號：TM6 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）12（a）-0088-01

在電廠的運行過程中，發電主機的燃燒效率是電廠發電效率和發電穩定性的重要影響因素，所以對電廠的低氮燃燒系統進行改造，保證發電主機在運行過程中有足夠的功率是提高電廠效率的重要方法，該文將對此進行詳細闡述。

1 改造前的電廠低氮燃燒系統

1.1 改造前的風箱內部結構

在進行低氮燃燒系統改造之前，風箱內部每個爐膛有四個風箱，分別位于爐膛的四個角，這些風箱通過各自的燃料供給系統和鼓風系統，來保證對爐膛的燃料以及風量的控制，每個風箱都有自己獨立的行動控制系統，通過翻板門的形式來對進入到爐膛的燃料量和風量進行控制，在一般情況下這四個風箱的行動控制都是統一的，以保證爐膛內的燃料能夠充分燃燒，如果因為特殊原因要對個別風箱輸送的燃料量和風量進行調整，可以通過對風箱的翻板門開合程度進行調整來實現。

1.2 風箱內部配置情況

燃料風是指在爐膛燃燒過程中，混合有煤粉的的風量供應，是有效提高爐膛燃燒效率的重要給風項，通常根據爐膛需要的燃燒效率進行控制，輔助風是從爐膛燃燒正常運行的角度出發，對爐膛內的燃燒效率進行調節的輔助風項，主要通過兩層煤粉燃燒器噴口層之間的小風室進入爐膛的二次風，對爐膛內部的燃燒壓力和燃料與風量之間的比例進行控制，因為其自身顯著的燃燒效率調節作用，被稱為“燃燒控制風門”。通過控制這些風門開關來維持一定的風箱與爐膛之間的壓力差，以保證其他燃料和氧氣的正常進入[1]。

1.3 主風箱外設情況

風箱外部設備主要有油點火器、點火器控制柜、火檢裝置。風箱設備的所有燃料噴嘴與風噴嘴都可以由外部控制設備控制，通過外部的連接桿連接的電動驅動裝備可以對這些噴嘴的傾斜角度進行精細的控制，所有四個風箱子系統的燃料和風噴嘴之間的驅動調節是相對同步的，保證所有的噴嘴不管在垂直方向上如何傾斜，在水平方向上都始終對著爐膛中的火球。通過對四個風箱噴嘴在垂直方向的傾斜，可以操控爐膛中的火球上下活動，從而改變水冷壁以及過熱器和再熱器的吸熱量[2]。

2 電廠低氮燃燒系統改造措施

2.1 應用水平分級配風技術

水平分級配風技術將進入到爐膛中的一部分二次風從主燃燒區剝離出來，減少了風與煤粉之間的接觸時間，讓煤粉流在自然揮發中產生高富燃料的火焰，維持爐膛水冷壁周邊區域的氧化性氛圍，這種對二次風與煤粉融合方式的創新，能夠讓煤粉在間接熱量的作用下，產生揮發性的化學變化，在之后與熱風結合后煤粉和氧氣之間的分布會極為均勻，燃燒產生的熱量更高，而且煤粉的燃燒效率更高了，燃燒結束后產生的有害污染物更少，是符合當前綠色經濟發展的要求的高效的燃燒技術[3]。

2.2 使用火焰附著式煤粉燃燒器噴嘴

火焰附著式煤粉燃燒器噴嘴通過縮短煤粉流著火點距離，對控制氮化氣體的生成起輔助作用，這一技術的實現需要借助空氣偏導器，在噴口的出口位置安裝空氣偏導器并增大噴口區域的氣流阻力，可以有效的縮短煤粉流著火點距噴嘴的距離，著火點與噴嘴距離增進之后，二次風就可以吹向煤粉流的后面和周圍，對燃料風內部的組成結構進行控制，同時通過對空氣偏導器的控制，可以控制噴嘴噴出燃料風的火焰形狀。這種對爐膛內火焰形狀的精確控制，是滿足爐膛多樣化燃燒需求的基礎，通過對四個風箱的連鎖控制，每個噴嘴的火焰形狀都受到精確控制，進而能夠保證對爐膛內火球的形狀、燃燒溫度、接觸面積的精確控制，是滿足電廠多樣化發電需求的主要措施[4]。

2.3 分離式燃盡風的水平方向偏轉調整

每一層分離式燃盡風分為三個小風室，每個風室都裝有可調整的燃盡風噴嘴，這些噴嘴的水平方向可以進行大范圍的調整，但是這些噴嘴的水平方向傾斜調整角度一定要按照爐膛的轉角形狀進行限制，保證這些燃盡風噴嘴在傾斜角度調節上能夠符合爐膛運行的要求，一般情況下為保證爐膛內的燃燒效率，燃盡風噴嘴應該順指針傾斜，因為直向的燃盡風噴口將燃亮氣體噴出后，三個噴口噴出的燃料風會相互影響，導致原本匹配好煤粉與空氣之間的組織結構被破壞，而順時針的燃盡風噴口傾斜設置，能夠保證噴嘴噴出的燃料風在爐膛內順時針旋轉，保證燃料風燃燒的有序進行。也有少數的分層分離式燃盡風是逆時針傾斜的，但是設備設計者一般認為逆時針的傾斜方式，會導致爐膛內的燃料風呈現逆時針旋轉的狀態，這種與地球自轉方向相反的旋轉方式，會對燃料風的充分燃燒產生影響，所以很少有電廠會采用這種運行方式[5]。

2.4 分離式燃盡風垂直方向偏轉調整

通過對分離式燃盡風噴嘴水平方向調節連接桿，來直接連接在每個分離式燃盡風噴嘴本體上，實現對偏轉的調整。每層分離式燃盡風風箱內的下面兩個分離式燃盡風噴嘴水平方向調節連接桿分別連接到以固定在分離式燃盡風風箱側面的定位銷為轉軸的曲柄結構上。每層分離式燃盡風風箱內的最上層分離式燃盡風噴嘴水平方向調節曲柄直接連接到一個“穿過風箱一側連接到風箱外部驅動結構的轉軸”上。每層分離式燃盡風風箱內3個噴嘴的3個曲柄連接結構都連接到這層分離式燃盡風風箱的垂直偏轉驅動機構連接桿上[6]。

3 結語

電廠低氮燃燒改造活動，是一種對電廠運行效率的極大的提升，在提高電廠運行效率和穩定性的同時，對電廠電力生產活動的環保性也有積極作用。

參考文獻

[1] 鐘勇.華能井岡山電廠300MW鍋爐低氮燃燒改造研究[D].北京：華北電力大學，2012.

[2] 王東平，賈宏祿，劉小平.利港電廠2×350MW機組鍋爐低氮燃燒改造及其對鍋爐運行的影響[J].熱力發電，2012（12）：38-44.

[3] 李明.低氮燃燒器改造對NO_X減排效果研究[D].廣州：華南理工大學，2013.

[4] 劉小赟.沙角C電廠3號鍋爐低氮燃燒改造技術特點與優化調整[J].中國科技信息，2013（21）：145-147.

[5] 戴成峰，應明良，潘國清，等.四角切圓燃燒鍋爐低氮燃燒改造及其效果分析[J].能源技術經濟，2012（6）：47-51.

[6] 于英利，劉永江，高正平，等.600MW機組鍋爐低氮燃燒技術改造與性能評價[J].內蒙古電力技術，2013（5）：11-15.endprint