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低氮改造热态燃烧调整试验方案
乌拉特发电厂#4锅炉低氮燃烧系统 热态调试试验
编号:NOx--#4-03 中节环(北京)环境科技有限公司 201-3
目 录
1. 热态调试基本原则 3
2. 锅炉概况及简述 4
3. 热态调试时间 6
4. 热态调试依据 6
5. 试验目的 6
6. 试验内容 6
7. 试验步骤 7
8. 试验仪器 7
9. 测点布置位置: 7
10. 试验条件 7
11. 调试组织措施 8
12. 安全技术措施及安全注意事项: 8
附表1:低氮燃烧热态试验数据记录表 9
热态调试基本原则
1.1、低氮燃烧基本原理
低氮燃烧是国内外燃煤锅炉控制NOx排放的优先选用技术。为了控制燃烧过程中的NOx到比较低的水平,现代低氮燃烧技术通常采用深度空气分级燃烧,使燃烧器区域的空气过剩系数控制在0.左右。同时,为提高碳颗粒的后期燃烧和减少CO排放,通常配套采用先进的燃尽风喷嘴,使燃尽风射流兼具强的射流刚性与宽的覆盖广度(一般为可垂直和水平摆动),强化分级风与来自燃烧器区域的烟气混合。
同时,在燃煤电站锅炉为了解决稳燃问题而发展起来的煤粉的浓缩燃烧,不仅可以降低煤粉燃烧初期的着火热,有利于锅炉低负荷稳燃,而且还可以有效降低烟气中的NOx排放浓度,其原理如下:
在α1时(空气过剩系数α1),挥发分迅速着火燃烧,使局部的氧量迅速降低而不利于燃料N向NO转化。因此,随着燃料中挥发分含量的升高,生成的NOx相对浓度下降,这是由于NOx还原反应因NHi、HCN等中间产物、反应式中的X(燃料型NOx的还原反应: )增加而加强的结果。 对低挥发分煤种,挥发分燃烧的中间产物NHi、HCN等少,还原反应很弱,已经生成的NOx不容易还原。因此,控制燃烧无烟煤锅炉的NOx排放,要比燃烧烟煤时困难得多。
因此,现代低氮燃烧技术通常采用水平浓淡分离燃烧器(垂直浓淡燃烧器)和空气分级燃烧送风技术来实现。
1.2、低氮燃烧热态调试(运行)基本原则
基于1.1节中所提到的低氮燃烧基本的原理,和通过我公司前期低氮燃烧方面的调试运行总结,得出以下低氮燃烧热态调试(运行)的基本原则:
1)、炉膛出口氧量控制在原锅炉设计值范围之内,省煤器后出口氧量设定值.0~3.0,波动最大值小于3.5,对应空气过剩系数为1.1~1.2;
2)、保证主燃区总体为欠氧燃烧状态,可通过SOFA风量来确定,该炉设计值为SOFA风量占总风量的%左右。
3)、一般风门在全关的情况下,漏风量足够冷却喷嘴用,因此在热态运行时可对某些风门的开度置为零位;
4)、尽量减少一次风喷嘴的投运数量(此项操作的目的是:进入炉膛的每一个一次风喷嘴都能携带足够多的煤粉,可以更好的促进浓淡分离,当一次风喷嘴只携带很少的煤粉进入炉膛时,即使进行了浓淡分离,浓侧的煤粉也很少,在进入炉膛初期也还是过氧燃烧,因此会增加NOx的排放浓度)。
锅炉概况及简述
低氮燃烧改造后燃烧区域分为主燃烧器区域和燃尽风区域。
主燃烧器区域为15层分隔风室,布置17只喷嘴,其中布置
5层一次风煤粉燃烧器,上层采用水平浓淡煤粉燃烧器结构;
层启动大油枪;
层辅助二次风喷嘴;
2层共只预置反切12°的燃尽风(OFA)喷嘴(2只燃尽风喷嘴共用1层风室)。
燃尽风区域布置有层预制反切10°喷嘴,燃尽风设计风率占总风量的%,每层各占%,在实际运行过程中可根据调节需要开1~层燃尽风喷嘴。喷嘴可做上下摆动各25°,左右摆动各10°。
图 燃烧系统改造方案的炉膛纵向空间及水平截面燃烧组织示意图
图 对置丘体水平浓淡一次风煤粉燃烧器结构示意图
热态调试时间
2014年月
热态调试依据
《锅炉设计计算书》
《锅炉运行规程》
《电站锅炉性能试验规程》GB10184-88《#4炉低氮燃烧器改造项目设计计算书》
试验目的
通过热态调试达到该炉安全、经济、稳定运行状态下NOx减排排放的最佳值;为运行人员的运行调整提供依据和参考。
试验内容
(1)配风方式调整:在确定燃煤特性的情况下,在各负荷下通过改变一、二次风的比例及二次风风门开度,以调节一、二次风进入炉膛的不同位置的风量分配,寻求出最佳的二次风率及配风方式;在该试验过程中保证稳定着火燃烧、炉膛明亮、主蒸汽及再热蒸汽参数满足要求。
(2)过量空气系数调整:入炉总风量过多会增大锅炉排烟热损失,过少则会使锅炉化学未完全燃烧热损失及机械损失增大,存在一个最佳过量空气系数,使得锅炉各项热损失之和最小。在保证各负荷二次风门挡板开度不变的情况下,通过改变入炉总风量,寻求最佳的过量空气系数。
(3)额定负荷下最佳运行工况的测试:通过以上调整得出锅炉的最佳运行工况,在最佳运行工况下对锅炉的热力性能及烟气成分指标进行测试。
试验步骤
锅炉正常运行,升负荷至BMC
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