130 TH 锅炉低氮燃烧器改造研究.docVIP

精品论文 参考文献 130 TH 锅炉低氮燃烧器改造研究 浙江环科环境技术有限公司 骆倩 　　摘要：文章主要介绍了利用低氮燃烧技术实现对燃煤锅炉氮氧化物排放的控制，并以某热电厂为例，详细阐述了低氮燃烧器加空气分级燃烧技术在130t/h 燃煤锅炉上的工程应用。通过低氮燃烧器改造，降低NOx 排放le;280mg/Nm3（6%O2），达到了很好的环保效益。 　　关键词：脱硝；低氮燃烧器；空气分级燃烧引言随着人们生活水平的提高，控制污染、改善环境已经成为全人类共同面对的问题，二氧化硫和氮氧化物作为我国大气酸雨、灰霾的主要污染源也越来越受到各界的重视。目前电力行业是国民经济的基础行业，随着经济的发展，我国的电力需求不断增长，电力结构以火电为主，能源结构中煤炭占有较大比例，火电厂燃煤量占全国煤炭消耗总量的50%左右，电力行业氮氧化物的排放也在全国氮氧化物排放总量中占有较大比重，燃煤电厂的烟气排放是是氮氧化物产生的主要来源之一。因此，控制火力发电厂氮氧化物的排放，对于控制氮氧化物的排放总量和改善生态环境具有重要意义。 　　1 概况燃煤锅炉生成的氮氧化物主要是NO（约占90%）和少量的NO2（约占5～10%）。对于炉内温度低于2000K 的煤粉炉，氮氧化物生成主要分燃料型、热力型和快速型三种基本类型。 　　燃料型NOx 是燃料中的氮化合物在燃烧过程中发生热分解，并进一步氧化生成的氮氧化物称为燃料型NOx。其影响生成的因素主要包括煤质（含氮量、挥发分、燃料比等）与燃烧设备运行参数等两方面。热力型NOx 在高温环境下，由空气中的氮氧化物生成，其主要的影响因素是温度和反应环境中的氧浓度。 　　降低燃料型 NOx，要求氧量低，尤其是挥发份的析出和燃烧阶段，氧量越低越好；降低热力型 NOx，要求氧浓度低，温度低，在高温区的停留时间短。而要保证煤粉稳定燃烧及飞灰灰渣含碳量低，则要求燃烧时有足够高的温度、足够的氧量和煤粉浓度以及后期要强烈扰动。炉内温度越低或越分布合理，越有利于防止结渣及高温腐蚀。从以上的分析可以看出，降低NOx 排放的技术措施在一定程度上和稳定燃烧、降低飞灰可燃物、防止结??和降低高温腐蚀相矛盾。在此基础上研究产生的低氮燃烧技术能够很好地缓解这个矛盾。 　　2 低氮燃烧改造实例2.1 锅炉设备概况某热电厂2times;130t/h 锅炉为NG-130/5，为3/485-M1 型单汽包、自然循环、集中下降管、Pi; 型布置的固态排渣煤粉炉。 　　改造前燃烧器是采用了可调式煤粉浓缩器和横置式波形稳燃器的直流式水平浓淡煤粉燃烧器，并且在稳燃器中心引入了中心风，三次风喷口为上下摆动式。燃烧器为四角布置，假想切圆直径为450mm；设计煤种为淮南烟煤。 　　表1 锅炉主要设计参数： 　　2.2 改造方法SOFA 技术是有效的控制NOx 排放的成熟技术，脱硝率一般在30～60％，在国外有较多的成功应用实例。此次燃烧器改造以SOFA 空气分级燃烧技术为主，同时揉和百叶窗式上下浓淡燃烧技术、低氧燃烧技术、偏转二次风技术等多项技术，控制整个燃烧过程中NOx 生成。 　　2.2.1 燃烧器喷口布置主燃烧器喷口从下到上依次为下二次风、下一次风、中二次风、上一次风、上二次风、三次风，主燃烧器上部设SOFA燃烧器，共2 层SOFA 喷口，即上SOFA 和下SOFA。各喷口特点如下：（1）一次风两层喷口平均布置标高维持与原燃烧器一次风喷口标高相同。一次风采用百叶窗分离上下浓淡燃烧器，一次风采用高浓淡比可调式煤粉浓淡低NOx 燃烧器，分为下浓上淡两股气流，浓侧煤粉气流浓度提高，着火热降低，着火迅速，在与周围其他气流混和前即消耗掉大量氧气，使燃烧气氛迅速处于低氧状态，可大大抑制NOx 生成；另外由于着火迅速，使得热解程度加深，更多的燃料N 随挥发份一同释放，焦炭N 大幅减少，而低NOx 燃烧状态下挥发份N 向NOx 的转化率要比焦炭N 向NOx 的转化率低得多。淡侧煤粉浓度较低，着火初期燃烧温度较低，NOx 排放也可控制在较低水平。同时，一次风喷口中间设置水平“V”型钝体，运行时在钝体后形成回流区，强化燃烧，保证稳定燃烧，降低着火初期NOx 排放；喷口周围设偏置周界风，周界风引自二次风箱，设手动调节风门，可以根据燃用煤种需要调整风量，防止喷口烧坏，同时周界风还起到强化水冷壁附近氧化性气氛，防止水冷壁结焦和高温腐蚀。 　　（2）二次风仍采用均等配风布置方式，但主燃烧器中层和上层二次风喷口面积均有减小。各层二次风的功用与改前有所不同：下二次风主要用于托浮煤粉气流及补充下一次风着火后煤粉继续燃烧所需的氧量，中二次风用于煤粉着火后的助燃，上二次风在三次风投运时关闭，仅留少量冷却风，三次风停运时，相邻的上二次风打开，保证主燃烧区域送风。 　　（3）三次风喷口不