三期低NOx燃烧器改造讲课.ppt

三期低NOx燃烧器改造【培训资料】 讲课人： 目录 ? NOx生成机理 ? M-PM燃烧技术 ? M-PM燃烧调整 NOx生成机理 燃烧过程中NOx的生成机理 NOx生成的三种主要方式： 热力NOx, 它是助燃空气中的N2在高温下氧化而生成的氮氧化物。 燃料NOx，系指燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中氧化生成的氮氧化物 快速NOx，指碳化氢系燃料在燃烧时分解所产生的中间产物和N2反应生成的氮氧化物 上述三种氮氧化物的组成随燃料含氮量不同而有差别。对于燃煤，通常燃料 NOx占70% - 85%，热力NOx占15% - 25%，其余为少量的快速NOx 热力型NOx 高温下空气中的N2氧化的产物，其主要反应如下 O＋N2→NO＋N N＋O2→NO＋O N＋OH→NO＋H 以上反应的活化能很大，且生成速度与燃烧温度的关系密切 当燃烧温度低于1500℃时，热力NOx生成量极少 控制热力NOx 的关键在于降低燃烧温度水平，避免局部高温，同时降低氧气浓度 快速型NOx 碳氢化合物燃烧过程中分解的CH，CH2和C2等基团破坏了空气中的N2分子键，并经反应生成HCN，NH和N等原子基团，它们再与O，OH等基团反应生成NO 快速NOx只有在富燃的情况下，即碳氢化合物较多，氧浓度相对较低时才发生 燃料型NOx 影响因素多，反应复杂，因而至今对其反应机理的认识还不够完善 有文献认为，从燃料N向NO的转换是由两个互相竞争的过程所决定的。这两个过程是：由燃料N在高温下分解生成含有N原子的中间生成物I（主要是N、CN、HCN、和NHi等化合物），然后I和含有氧原子的反应物R（如O、OH、O2等）反应生成NO，或者和NO反应而使之还原为N2，即 I＋R→NO＋… 燃料N → I＋NO→N2＋… 另一种理论认为燃料N高温分解主要生成HCN，HCN氧化后生成NO，同时NO又被HCN还原生成N2，即 O2 → NO → N2＋… 燃料－N → HCN → NO→N2 煤粉燃烧生成NOx—机理复杂 既存在挥发分的单相燃烧，又有焦碳的多相燃烧，因而这时的燃料NOx应包括挥发分中的N生成的NO和残留在焦碳中的N生成的NO这两个部分 挥发分中的氮化合物主要有HCN和NH3，两者的比例不仅取决于煤的挥发分，而且与N和碳氢化合物的结合状态等化学性质有关 在典型的煤粉燃烧条件下，挥发分NOx约占燃料NOx的60-80% 相比挥发分NOx，焦碳NOx的生成机理更为复杂。焦碳NOx的生成速率与焦碳中的N含量、氧浓度和温度、煤颗粒孔隙结构及颗粒反应表面积等因素有关。同时，焦碳表面和CO等还原性气体对已生成的NO会产生还原分解作用，使燃料NOx减少 M-PM燃烧技术简介 背景 M-PM（Multiple-Pollution-Minimum）含义为“多相污染物最小”。 2012年哈尔滨锅炉厂有限责任公司(以下简称哈锅)与三菱重工签定技术转让协议，成功引进了由三菱重工开发、并已在实际电厂中采用的最先进的M-PM燃烧器技术，从而哈锅能向中国国内广大客户提供这一新技术及服务。 新型M-PM燃烧器是在普通型低NOx燃烧器（PM、A-PM）的基础上开发、验证的，于2008年研发，自2012年下半年至2013年年初开始在实际机组中采用并进行了燃烧性能试验。现阶段国内投运MPM的电厂包括三河、嘉华、玉环、金陵、岳阳等。 新型M-PM燃烧器是在普通型低NOx燃烧器（PM、A-PM）的基础上开发、验证的。 PM燃烧器-垂直浓淡 PM燃烧器-垂直浓淡 哈锅直流燃烧器-水平浓淡 M-PM燃烧技术的组成 单只M-PM燃烧器——降低初始阶段NOx生成 炉内A-MACT（Advanced-Mitsubishi-Advanced-CombustionTechnology）系统，即炉内还原燃烧系统——分层燃烧 单只燃烧器特性 A-MACT炉内还原系统 M-PM燃烧调整 改造设计煤种 调整期间的煤种要求 岳阳#6机组MPM改造工程的燃烧煤种为70%烟煤+30%贫煤。 锅炉性能验收试验使用的煤种应符合设计煤种，其工业分析的允许变化范围为： 干燥无灰基挥发份 △＝±5%（绝对值） 收到基全水分 △＝±4%（绝对值） 收到基灰份 △=+5%；-10%（绝对值） 收到基低位发热量 △＝±10%（相对值） 试验煤质在此范围内变化不对试验结果进行额外煤质修正。 同样，在调试期间，煤质的变化范围要满足上