低氮燃烧脱硝技术之旋流对冲燃烧器适配脱硝改造探索

2.4．国华绥中电厂

目前完成了燃烧器改造的深度可行性研究，并有上海成套完成了可研评审，同时为了保证其计算结果的可靠性，由华北电力大学完成了燃烧器改造的模型试验。针对燃烧器改造项目，绥中完成了多次项目评审会，不断对可行性研究报告进行修订和优化，基本达到可实施操作的条件。但项目评审会中专家和公司领导也就燃烧器改造后续结果提出了问题，主要内容如下：

（1）设计煤种和校核煤种尚未确定，可研报告中设计煤种为神混：准格尔7:3，校核煤种为神混：褐煤7:3，但目前，绥中电厂尚无法保证保证上述煤种的稳定性，实际运行中煤种差别较大，给燃烧器的设计带来很大难度，需进一步对煤种进行确定。煤粉细度无需变化，设计为R90=21%。

（2）微油点火装置选择未确定，磨煤机单台出力最小为18t/h，机组启动时热负荷大，升温速率无法控制，容易发生氧化皮脱落、受热面超温问题，会加剧鳍片撕裂的风险。

（3）炉膛出口温度上升23℃，再热器事故减温水量上升10t/h,此部分问题需汽轮机增容改造才能得到缓解。

（4）燃烧器煤粉分配不均，需对二级分配器进行改造。

（5）燃烧器喉口需进行改造，同时增加16个燃尽风口，燃尽风口距燃烧器7m左右。

（6）改造后主燃烧器锅炉空气系数0.9，锅炉出口1.18。

（7）改造选用东方自主产权的OPCC型燃烧器，该燃烧器能有效改善锅炉结焦，但燃烧器低氧燃烧产生的还原性气体对结焦的影响暂时无法评估。上海成套和东方锅炉的分析结果一致认为结焦会较改造前有所缓解。

（8）关于水动力计算，由于基础资料的局限性，只对改造涉及的水冷壁管的阻力变化情况进行了计算和评估，结论为影响不大，但上海成套院认为，改造后水动力安全呈劣化趋势，回路间水冷壁应力偏差也呈劣化趋势，改造后不会改善水冷壁拉裂问题。

（9）水吹吹改为蒸汽吹灰，结焦性分析认为水冷壁结焦状况得到改善，可以将水冷壁水力吹灰改造为蒸汽吹灰，可缓解水冷壁投水吹灰时的应力过大的拉裂问题。但要在锅炉受热面密密麻麻的加装120台蒸汽吹灰器，锅炉水动力必将受到较大影响，且增加了120个吹灰孔的四角更容易出现局部应力撕裂及局部结焦问题，应慎重考虑，如按改造后结焦缓解，水吹灰器可延长投入周期，同样可以缓解水冷壁应力撕裂问题，也可以考虑将水吹灰喷嘴改小的方式减少吹灰的单位水负荷。

调研结论：通过调研，目前国内所有火电机组都面临着环保指标超标需加装脱硝系统及对燃烧器改装的问题，部分电厂已经完成了实施，通过浓淡分离燃烧器加燃尽风的设计，可以满足脱硝系统的要求。同时，新型低NOx燃烧器采用浓淡分离燃烧方式，不但能减少热力型NOx的生成，而且通过分离燃烧技术提高燃烧器的燃烧效率。

分级燃烧还能有效缓解燃烧器及上部区域热负荷局部过高的问题，对燃用高挥发分的神华煤效果将更加突出，可延长煤的着火时间，避免出现局部高温腐蚀。盘电公司锅炉高度较高，燃烧器区域上方7米左右标高加装燃尽风口空间足够。

3盘电锅炉及辅助系统介绍

3.1锅炉本体部分

（1）锅炉燃烧情况。在2010年完成燃烧调整试验后有所改观，通过调整燃烧器旋流角度、粉管分配调平等工作，使原燃烧器区域局部剧烈燃烧产生高温区域的问题得到改善，但因设备本身问题，调整范围已经达到极限。

（2）燃烧器结渣情况。神华煤属于低灰熔点、严重结渣煤种，且具有“迅速着火、极速燃烧、快速燃尽”的燃烧特性，在燃烧器区域极易形成“尖峰温度”而加剧结渣。

试验前已经通过调整二次风旋流强度，提高火焰中心，减少了燃烧器区域的燃烧强度，极大的缓解了炉内的结渣趋势。满负荷工况炉内燃烧温度高于其它负荷工况，此工况下燃烧器区域温度低于1350℃，屏过下部火焰温度在1200℃左右，炉内与屏区存在严重结渣的可能性均较低。

运行中检查燃烧器喷口附近左、右墙水冷壁基本上干净无渣，管壁轮廓清晰可见；燃烧器喷口附近前、后墙水冷壁上覆盖一层薄渣，部分区域渣量较大（28m）；47m炉膛两侧墙防焦风喷口处为吹灰盲区，壁面上存在较厚积渣，管壁不可见，但自从增大准格尔煤掺烧比例及添加除焦剂后，该区域结渣较为松散（停炉后会自然脱落）；此外，由主、再热汽参数可以判断屏区以及主要对流受热面无严重结渣。

3.2制粉系统

（1）锅炉制粉系统运行较为稳定，#1炉故障率较高的刮板式给煤机已经改造为皮带秤计量式给煤机，#2炉计划在2012年完成改造。

（2）磨煤机加载模式为定加载，每套制粉系统均有相应的风煤比曲线，运行中工况稳定，煤粉细度均能保证在R90=18～25%的合格范围内。

（3）磨煤机出口有粗粉分离器，之后有旋转折向式分配器分配至对应的四台燃烧器，2009～2010年对18套制粉系统均进行了燃烧器粉管的调平工作，通过调节煤粉分配器鱼鳞板，可以调整磨各一次风管的粉量。运行实践证明，粉量分配的均匀性对锅炉前后墙热偏差有较为重要的影响。但分配器的折向挡板对煤粉分配调整的效果不好，仍有部分制粉系统对应燃烧器偏差超过10%，燃烧器改造过程中应考虑对分配器的结构进行优化，保证各燃烧器一次风粉的平衡。

延伸阅读：

燃煤电厂脱硝技术泛谈之低氮燃烧与SCR SNCR

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