大容量燃煤锅炉低氮燃烧与脱硝系统优化运行浅析-北极星大气网

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摘要：采用炉内低氮燃烧和烟气脱硝是降低燃煤锅炉烟气中氮氧化物的主要手段。低氮燃烧的空气分级技术在降低氮氧化物的同时对锅炉效率有不利的影响，采用电科院锅炉性能测试试验的数据，通过对采用低氮燃烧技术降低氮氧化物供电煤耗的成本增加和采用脱硝技术降低氮氧化物还原剂成本的增加对比分析，总结出低氮燃烧和脱硝系统相互配合优化运行的基本方法。在保证燃煤锅炉达标排放的同时，最大化的实现了锅炉的经济运行。

关键词：环保排放;氮氧化物;低氮燃烧;燃尽风;SCR脱硝;液氨;优化运行

0.引言

我国当前的大气环境形势依然严峻，区域性大气污染问题突出，直接影响经济社会可持续发展和人民群众身体健康。2010年我国二氧化硫、氮氧化物排放总量位居世界第一位，重点区域城市的二氧化硫、可吸入颗粒物年均浓度是欧美发达国家的2至4倍。“十二五”期间是我国全面建设小康社会的关键时期、工业化、城镇化将继续快速发展，为了切实改善定期环境质量，降低大气中氮氧化物的排放，国家规定加快燃煤机组低氮燃烧技术改造及脱硝设施建设、单机容量20万千瓦及以上、投运年限20年内的现役燃煤机组全部配套脱硝设施。

随着国家环保部门对电力污染治理要求的不断提高，结合中国大唐集团公司节能减排工作的总体部署，天津大唐国际盘山发电有限责任公司2013年在3号机组大修时，进行了锅炉低氮燃烧系统改造和脱硝改造。

1.设备及项目简介

天津大唐国际盘山发电有限责任公司2*600MW火电机组是我国华北地区建设投产最早的600MW亚临界火电机组，是京津唐电网的主力机组。被国家计委列为1996年利用国家外汇储备购买国产发电设备发展民族工业的试点项目。工程于1998年10月开工，其中三号机组于2001年12月18日正式投产，四号机组于2002年6月5日正式投产。

锅炉由哈尔滨锅炉有限责任公司制造HG-2023/17.6-YM4型锅炉，亚临界、一次中间再热、固态排渣、单炉膛、Π型半露天布置、全钢构架、悬吊结构、控制循环汽包锅炉。锅炉采用三分仓回转式空气预热器，平衡通风，摆动式四角切圆燃烧器。设计燃料为准格尔煤。6套正压直吹式制粉系统，配置ZGM123型中速磨煤机，A、B磨煤机对应的燃烧器装有等离子点火装置。

1.1低氮燃烧系统介绍

3号锅炉燃烧器改造采用“分拉垂直亲和浓淡煤粉燃烧”立体分级低氮燃烧专利技术，即燃料分级与空气分级同步进行，利用垂直煤粉浓淡分离技术将同一股煤粉气流分离成上下布置的浓相和淡相两股射流，结合燃烧器顶部大间距布置5层顶部燃尽风，顶部燃尽风量增加到30%。通过采用上述技术，从而达到实现降低NOx生成及排放的目的。

主燃烧器采用CE公司传统的大风箱结构，由隔板将大风箱分隔成若干风室，主燃烧器有6层煤粉风室、9层二次风室，4个油风室组成。在各风室的出口处布置数量不等的燃烧器喷嘴，油风室可做上下各30°摆动，一次风煤粉喷嘴可上下摆动各20°，二次风空气喷嘴可做上下各30°的摆动.

主燃烧器上下两部分由两组执行器单独控制。以此来改变燃烧中心区的位置，调节炉膛内各辐射受热面的吸热量，从而调节再热汽温;燃烬风(SOFA)燃烧器参照CE的风箱结构，由隔板将风箱分隔成若干风室，燃烬风(SOFA)风室喷嘴，既能做左右10°的摆动，也可做上下30°的摆动，以此来改变反切动量矩，达到最佳平衡动量矩效果的同时，通过改变燃烬风(SOFA)同主燃烧器的间距，达到降低NOx排放及提高燃烧效率的目的，为了保证顶部燃尽风的风量，在原有大风箱上加装分风挡板，系统布置如下图：

改造后每角燃烧器共有24个风室。燃烬风(SOFA)风室5个，空气风室9个，煤粉风室6个(含2个等离子点火煤粉风室)，油风室4个。根据各风室的高度不同，布置数量不等的喷嘴，燃烬风(SOFA)风室一个风室布置五个喷嘴，煤粉风室布置6个一次风喷嘴，自下(底层)向往上数第一、二层是等离子燃烧器，满初期点火节油要求。A层油风室中间布置有带稳燃叶轮的喷嘴。

原标题：大容量燃煤锅炉低氮燃烧与脱硝系统优化运行浅析

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