鍋爐低氮燃燒技術(shù)的研究及優(yōu)化

劉星雨

摘 要：為實(shí)現(xiàn)燃煤電廠節(jié)能、超低排放，鍋爐采用低氮燃燒器，增設(shè)燃盡風(fēng)等措施，但經(jīng)驗(yàn)缺乏，出現(xiàn)過(guò)熱、再熱蒸汽溫度偏高或偏低、受熱面結(jié)渣、積灰、鍋爐出力不足等問(wèn)題，對(duì)鍋爐進(jìn)行新的燃燒調(diào)整技術(shù)，解決鍋爐運(yùn)行中的問(wèn)題，進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整，提高鍋爐效率，找到最佳穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，保證鍋爐效率提高0.5%-2%，降低煤耗。實(shí)時(shí)達(dá)到燃燒穩(wěn)定、節(jié)能、降耗、減排、低碳。

關(guān)鍵詞：燃燒調(diào)整；燃燒優(yōu)化；鍋爐效率；NOX排放

中圖分類(lèi)號(hào)：TK227.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）18-0054-02

經(jīng)過(guò)參與多個(gè)火電機(jī)組技術(shù)改造和運(yùn)行優(yōu)化，總結(jié)多年的大型機(jī)組調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，匯總多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新，總結(jié)出一套成熟的低氮燃燒調(diào)整技術(shù)，已在多個(gè)項(xiàng)目成功實(shí)施，保證鍋爐效率提高0.5%-2%，大幅減少氮氧化物（NOX）及二氧化碳（CO2）排放，找出最佳的防結(jié)渣運(yùn)行方式，解決了鍋爐排煙溫度高、過(guò)熱、再熱蒸汽溫度偏高或偏低、受熱面結(jié)渣、積灰、鍋爐出力不足等問(wèn)題。

1 調(diào)整過(guò)程

調(diào)整過(guò)程如表1所示。

2 試驗(yàn)原理

q1=100-（q2+q3+q4+q5+q6）

q2排煙熱量損失主要取決于排煙溫度和過(guò)剩空氣系數(shù)，漏風(fēng)檢測(cè)，減少磨煤機(jī)冷風(fēng)，找到最佳過(guò)剩空氣系數(shù)使q2+q3+q4的最小值。

q4灰渣可燃物含量主要取決于經(jīng)濟(jì)煤粉細(xì)度和過(guò)剩空氣系數(shù)，調(diào)整分離器擋板開(kāi)度或轉(zhuǎn)速，磨煤機(jī)出口溫度控制，安裝在線飛灰含碳量檢測(cè)儀。

q3-化學(xué)不完全燃燒熱量損失主要取決于過(guò)剩空氣系數(shù)，控制學(xué)不完全燃燒熱量損<0.5%，利用煙氣分析儀檢測(cè)。

3 試驗(yàn)效果

（1）第一階段，燃燒調(diào)整試驗(yàn)：解決結(jié)焦，左右煙溫偏差大，排煙溫度高，漏風(fēng)率大，燃燒不均勻等問(wèn)題。

（2）第二階段，鍋爐的燃燒優(yōu)化：通過(guò)在線檢測(cè)鍋爐燃燒的重要參數(shù)，飛灰含碳量、排煙溫度、氧量、一氧化碳等，輸入我公司研發(fā)的電腦軟件，通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)及在線調(diào)整技術(shù)，對(duì)二次風(fēng)門(mén)，氧量，煤粉細(xì)度在線調(diào)整，實(shí)現(xiàn)鍋爐最高的燃燒效率、最低的氮氧化物排放量、最佳的防結(jié)渣運(yùn)行方式、主汽溫動(dòng)態(tài)偏值±5℃，延長(zhǎng)檢修周期，通過(guò)優(yōu)化爐膛燃燒分布，爐膛內(nèi)熱態(tài)動(dòng)力場(chǎng)分布均勻，減少了火焰刷墻，爐膛左右煙氣溫度均勻，避免了過(guò)熱器左右溫度偏差大，減少了水冷壁、過(guò)熱器、再熱器結(jié)焦及爆漏的危險(xiǎn)，鍋爐可長(zhǎng)期運(yùn)行穩(wěn)定，鍋爐本體檢修周期比同類(lèi)型機(jī)組預(yù)計(jì)延長(zhǎng)12個(gè)月以上；經(jīng)濟(jì)效益更明顯，每年的燃煤節(jié)約均可達(dá)到或者超過(guò)1%，根據(jù)國(guó)內(nèi)鍋爐的燃煤消耗數(shù)據(jù)，單臺(tái)600MW機(jī)組的燃煤鍋爐，每小時(shí)耗煤220噸，約450元/噸計(jì)算，按年運(yùn)行3900小時(shí)計(jì)算，每年平均可節(jié)約價(jià)值386萬(wàn)元人民幣的動(dòng)力煤，同時(shí)也降低了脫銷(xiāo)藥品的投入。

4 運(yùn)用實(shí)例

4.1 通過(guò)鍋爐燃燒調(diào)整解決燃燒存在的問(wèn)題

新疆天業(yè)三期2×300MW機(jī)組#14鍋爐通過(guò)鍋爐燃燒調(diào)整，消除了鍋爐結(jié)焦及主、再熱蒸汽溫度偏低的問(wèn)題；調(diào)整前主、再熱器溫度出口蒸汽溫度510℃，再熱器出口蒸汽溫度500℃，通過(guò)對(duì)煤粉細(xì)度、配風(fēng)、火焰中心調(diào)整、吹灰的調(diào)整，主、再熱器溫度出口蒸汽溫度540℃，均達(dá)到設(shè)計(jì)值，無(wú)結(jié)渣、積灰現(xiàn)象，已實(shí)現(xiàn)了機(jī)組連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行300天無(wú)大修，調(diào)整過(guò)程如表2。

4.2 鍋爐的燃燒優(yōu)化實(shí)例

內(nèi)蒙錦聯(lián)600MW機(jī)組鍋爐通過(guò)鍋爐燃燒優(yōu)化，鍋爐運(yùn)行穩(wěn)定，NOX排量從620mg/m3降至420mg/m3，鍋爐效率提高1.2%，給煤總量降低1.3%。

（1）優(yōu)化前數(shù)據(jù)如表3所示。

（2）鍋爐通過(guò)變氧量試驗(yàn)，找出最佳氧量曲線，投入氧量自動(dòng)，二次風(fēng)門(mén)及燃盡風(fēng)做變開(kāi)度試驗(yàn)，找出最佳NOX排量時(shí)的開(kāi)度，投入風(fēng)門(mén)自動(dòng)，結(jié)合排煙溫度，飛灰含碳量，鍋爐實(shí)時(shí)效率，發(fā)出調(diào)整指令，對(duì)煤粉細(xì)度，二次風(fēng)門(mén)，氧量進(jìn)行微調(diào)整，實(shí)現(xiàn)最佳運(yùn)行狀態(tài)，優(yōu)化后數(shù)據(jù)如表4所示。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)鍋爐燃燒調(diào)整及優(yōu)化技術(shù)，保證鍋爐效率提高0.5% -2%，大幅減少氮氧化物（NOX）排放，找出最佳的防結(jié)渣運(yùn)行方式，此技術(shù)實(shí)用性、成熟性均處于領(lǐng)先地位。

參考文獻(xiàn)

[1]李智.電站鍋爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化與應(yīng)用研究[D].[博士學(xué)位論文]，沈陽(yáng)：東北大學(xué)，2005.

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