低600MW超临界W型火焰锅炉NOx排放的探索与实践.docx

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低600MW超临界“W”型火焰锅炉NOx排放的探索与实践

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【摘要】珙县电厂2x600MW超临界W火焰锅炉自投产以来，炉膛出口NOx排放在600-800mg/Nm3，在高负荷时段NOx排放更大。为了降低炉膛出口NOx排放，通过现场不断摸索总结，从控制燃烧各阶段氧浓度、降低燃烧区域烟气温度和维持炉膛温度场均匀等方面将炉膛出口NOx排放降至500-700mg/Nm3，取得很好效果，以供同行参考。

【关键词】：W火焰锅炉；氧浓度；烟气温度；炉膛温度场；NOx排放

一、设备概况

珙县电厂一期为2×600MW超临界机组，煤种为无烟煤，煤质以高灰份、高硫份、低挥发份为主。采用东锅生产的DG-1950/25.4-Ⅱ8型、W型火焰燃烧、分级配风直流锅炉。制粉系统为双进双出正压直吹冷一次风钢球磨煤机，双旋风煤粉浓缩煤粉燃烧器。

珙县电厂脱销系统采用选择性催化还原干法脱硝工艺。BMCR工况下炉膛出口NOx设计值为1100mg/Nm3。投产以来，机组在60%BMCR工况下运行，其炉膛出口NOx排放在600-800mg/Nm3，经常维持在700mg/Nm3左右，在满负荷时段最高排放超过1250mg/Nm3，严重偏离了设计值。为维持环保达标，被迫大量喷氨，引起空预器腐蚀、堵塞，给机组安全、经济运行造成极大压力。

二、原因分析

根据设备运行调整方式、“W”火焰燃烧特点、燃烧器结构及布置方式等方面找出以下几点原因：

(一）配风不够合理

（二）炉膛燃烧区域烟气温度过高，超过1500℃

由于“W”火焰燃烧方式决定了煤粉在燃烧区域有较高烟气温度，这有利于煤粉的着火和燃烧，但过高的温度却有利于NOx的生成。通过观察炉膛燃烧和用测温仪测量炉膛燃烧区域的火焰温度，珙县电厂两台炉即使带60%的负荷，炉膛火焰中心的温度都在1500℃以上，沿炉膛宽度中间区域温度更高，特别是高负荷时更明显，从而产生了大量的NOx。

（三）制粉系统运行方式不合理，造成沿炉膛宽度方向，炉膛温度场分布不均匀

（四）空预器堵塞严重，引起一、二次风压偏低且波动较大，造成炉膛温度场不均匀

由于我厂燃用高硫煤、氨逃逸大等原因，造成空预器腐蚀、积灰堵塞严重。随机组连续运行时间的增加，空预器前后压差随之增加，空预器后一、二次风压偏低，同时因空预器腐蚀、积灰堵塞不均匀，引起一、二次风压大幅波动，造成炉膛发生较强的脉动燃烧，增加NOx的生成。

三、采取措施

针对以上的问题和原因分析，通过不断摸索总结，采取以下几个方面降低炉膛出口NOx排放。

（一）减少着火阶段、燃烧阶段的氧浓度，增加燃尽阶段的氧浓度，降低炉膛出口NOx排放

1、适当关小拱上B、C风挡板。将炉膛宽度两端的B挡板开度关小，即靠近侧墙前后炉膛的三个燃烧器的B挡板（共计12个挡板）开度由50%关至35%，减少着火阶段的氧浓度。C挡板是电动控制，根据煤质及燃烧工况进行调整，原则是沿炉膛宽度两端小，中间大。

2、适当关小拱下D、F挡板。将锅炉的D风挡板开度由35%关小至20%开度。关小D风挡板，避免在煤粉着火后期就送入大量二次风而影响着火，降低火焰中心，同时保证着火后期的缺氧燃烧。在保证煤粉气流不掉粉的情况下减少F挡板开度，使煤粉在燃烧区域仍处于缺氧方式下燃烧。

3、增加拱上燃尽风挡板开度。原单个燃尽风内、外二次风挡板开度均在60%左右，现将单个燃尽风内、外二次风挡板均开至100%，且燃尽风总门开度根据负荷情况在30-70%范围调整改为在60-100%范围调整。通过大大增加了煤粉燃尽阶段的氧浓度，降低炉膛出口NOx排放。

改变配风方式对炉膛出口NOx的影响

参数工况

改变前排放均值

改变后排放均值

工况一360MW

761mg/Nm3

580mg/Nm3

工况二480MW

877mg/Nm3

726mg/Nm3

（二）降低炉膛燃烧区域的平均烟气温度

为降低炉膛燃烧区域的平均烟气温度，主要是降低沿炉膛宽度中间热负荷较高区域的温度。将中间热负荷较高区域投运燃烧器C、F挡板开度增加。配风按沿炉膛宽度方向中间大、两端小原则，同时做到前墙二次风总门比后墙二次风总门开度大10%左右，C、F风挡板开度沿炉膛宽度呈阶梯型布置，要求中间F风挡板开度适当开大，较两侧挡板大10%-20%左右。

改变配风方式对燃烧区温度的影响

参数工况

改变前温度

改变后温度

工况一360WM

1492℃

1418℃

工况二360MW

1522℃

1420℃

（三）合理安排制粉系统及燃烧器的运行方式，减少温度场偏差

1、为维持炉膛热负荷尽量均匀，减少热负荷偏差，在条件允许情况下，480MW-600MW负荷保持六台磨煤机运行，400MW-480MW负荷保持五台制粉系统运行，350MW-400MW保持四台