章丘電廠低氮燃燒器改造性能分析

摘 要：該文對章丘電廠低氮燃燒器改造技術進行了詳細闡述，主要對比分析了改造前后運行性能參數的變化，得出了性能優化后的低氮燃燒器運行效果更加理想的結論。

關鍵詞：氮氧化物 燃燒器 改造 優化

中圖分類號：TK223.23 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）10（b）-0146-02

1 鍋爐概況

章丘電廠#3爐為300MW亞臨界壓力、一次再熱的循環汽包爐，鍋爐燃用揮發分較高的煙煤。鍋爐配置三臺BBD4060A雙進雙出鋼球磨煤機。每臺磨煤機的一端帶四角一層一次風噴嘴，一臺磨帶兩層一次風噴嘴。正常情況下投運三臺磨煤機帶BMCR工況，特殊情況下允許兩臺磨煤機帶ECR工況。過熱汽溫度調節以噴水為主。

2 低NOx燃燒器改造設計

A2、B1、B2、C1、C2層燃燒器改造為水平濃淡燃燒器，切向不變，切圓逆時針旋轉；燃燒器周界風噴口設計為背火側噴口較寬，風量較大，向火側噴口較窄，風量較小；二次風全部更換新噴口；AB1、AB2、BC1、BC2層二次風切向不變，反切；AA、A、B、C、CC、OFA1、OFA2層二次風切向改造為與一次風一致。

在四角主燃燒器上方增設SOFA燃燒器風箱，風箱中心線距離C2層中心線約5.7 m。每組SOFA燃燒器布置四層二次風噴口，SOFA燃燒器下兩層二次風擋板各有一個調節機構，單獨調節；上兩層二次風擋板為連動擋板，通過一個調節機構控制。SOFA風量占鍋爐總風量的20%～25%，風速為48 m/s。

3 低NOx燃燒器改造后常規運行工況

對改造后的燃燒器進行性能試驗，試驗在270～290MW負荷下進行，磨煤機投運方式為A1、A2、B1、B2、C1、C2，四個角周界風擋板開度為20%，二次風采用均等配風方式，未經優化試驗前NOx排放值為458 mg/Nm3。由于SOFA風門僅SOFA-1開50%，其它未進行調整，NOx值相對較高。

4 運行工況優化試驗

4.1 二次風門及SOFA風門開度優化

試驗通過改變各二次風小風門及SOFA風門開度，找出各層風對NOx排放的影響，旨在確定降低NOx含量而又不影響鍋爐效率、不影響鍋爐燃燒穩定性的合理的二次風、SOFA風配風組合。

試驗在270～290 MW負荷下進行，省煤器出口氧量為2.8%～3.2%，磨煤機投運方式為A1、A2、B1、B2、C1、C2。在保持SOFA風開度一定的情況下，各配風風門開度如表1所示，測定每個工況的NOx排放濃度，試驗結果見表2。

由表1看出：在省煤器出口氧量一定的情況下，對二次風、SOFA風配風組合優化后，煙氣NOx排放濃度最低值為322 mg/Nm3。結合表2，配風方式以試驗5配風最佳，在保證各方面性能的同時，NOx值也是最低的。

4.2 氧量及燃燒器擺角優化

試驗通過調節爐膛出口氧量、調節燃燒器擺角，旨在確定降低NOx含量又不影響鍋爐效率、不影響鍋爐燃燒穩定性的爐膛出口氧量及燃燒器擺角。

試驗在270～290 MW負荷下進行，磨煤機投運方式同試驗1，配風方式同表1中的試驗4，試驗結果見表3。

由表3看出：隨著氧量降低及燃燒器擺角下擺，煙氣NOx排放濃度可降低至277 mg/Nm3，若燃燒器擺角繼續下擺且設置合適的氧量，NOx排放濃度將降至240～260 mg/Nm3。

5 NOx排放量

#3鍋爐燃燒器改造前系統NOx排放量為800 mg/Nm3，燃燒器改造后，優化試驗結果表明系統NOx排放量低于300 mg/Nm3，預計最低可降至240～260 mg/Nm3（燃燒器擺角下擺15°左右），NOx排放量可降低60%～70%，改造效果顯著。

5.1 過熱器減溫水用量

燃燒器改造后，過熱器減溫水用量減少了約40%，提高機組運行的安全性。

5.2 再熱器減溫水用量

燃燒器改造后，再熱器減溫水用量由原來的0～20 t/h減少為0 t/h。若改造前再熱器減溫水用量按10 t/h計算，改造后機組效率提高約0.2%，折算成鍋爐效率提高約0.5%，折算成標準煤耗節約1400t/年，極大地提高機組運行的經濟性。

5.3 爐膛結焦情況

燃燒器改造前，整個爐膛從冷灰斗拐點到屏底大面積結焦，導致鍋爐過、再熱器大量噴水和高溫受熱面超溫，特別是再熱器噴水導致機組運行經濟性下降，嚴重影響機組運行經濟性。燃燒器改造后，任何運行工況下再熱器噴水量均為0，末再壁溫也無超溫現象，確保鍋爐在安全和經濟條件下運行。

6 結語

將#3爐低NOx燃燒改造設計為水平濃淡燃燒器+偏置周界風+SOFA燃燒技術，常規運行工況下，氮氧化合物的排放變量明顯降低，對性能參數再次優化后發現燃燒器運行效果更加理想，可以作為今后低氮燃燒器改造的參考。

參考文獻

[1]曹榮秀.燃燒器布置及煤粉濃淡調節對（NOx）的影響[J].鍋爐制造，2008，208（2）：19-22.

[2]胡偉鋒，謝靜梅.600 MW鍋爐低氮燃燒器改造可行性研究[J].電力建設，2009，30（3）：70-73.