低氮燃烧脱硝技术之旋流对冲燃烧器适配脱硝改造探索

3.3燃烧系统

（1）锅炉主燃烧系统目前存在的主要问题是设备陈旧，运行中一次风管磨损、二次风口变形严重。其中，二次风口的变形对燃烧器直接影响到燃烧器的动力场及锅炉的燃烧，一直采取定期更换二次风口及整形的方式进行处理，效果不好。墙式燃烧方式每个燃烧器为相对独立的燃烧单元，风粉分配不均会在风粉量较多的燃烧器周围形成局部燃烧高温区，加剧炉内结渣。此外，同层风速较低的燃烧器易于烧损喷口，而风速较高的一次风管则磨损严重。

（2）二次风风箱设计不合理，运行中二次风压几乎降至为0，无法实现有据的调整，需考虑对一次风箱设计上调整或加装调整挡板。

（3）受锅炉燃烧器、磨煤机分配器设计的影响，锅炉内不同制粉系统运行方式对锅炉燃烧影响较为突出。2009年2010年委托西安热工院对两台炉分别进行了全面的燃烧调整试验，重点解决粉管调平、一二次风配比、风煤配比、氧量标定及设定等问题。为了使试验结果更准确、更可信，调整的过程中对各工况下的炉内贴壁气氛进行测量。测量结果如下：

现场共安装24个测点，包括A、B侧墙标高35m、38m、41m处两两燃烧器之间，共18个测点；前、后墙标高38m处，共6个测点。试验中，通过各测点用抽气泵抽取水冷壁面的烟气，分析水冷壁区域的烟气成分（O2、CO以及H2S），并插入带有保护瓷套管的铂铑-铂热偶测量该区域的烟气温度。

燃烧器区域水冷壁金属温度测量，在水冷壁管的背火侧安装K型热电偶，并用IMP数采系统采集温度信号，由试验人员实时监测水冷壁管壁金属温度，共30个测点（包括A、B侧墙标高25m、35m、38m、41m处两两燃烧器之间24个测点；前、后墙标高38m处6个测点）。

测试结论为：左、右墙贴壁区域以弱氧化性气氛为主，氧量值相对较高，一般在1.0%~5%之间，H2S的含量较低，均在50ppm以下；前、后墙为流动的死滞区，高温烟气积聚形成较强的还原性气氛，在此区域氧含量一般低于1.0%，CO含量超过5000ppm，且部分测点H2S的含量超过了100ppm。

从检测结果看，燃烧器区域及两侧墙均不存在严重的高温腐蚀，只是受燃烧器本身缺陷而造成的局部热负荷偏高的现象，通过燃烧调整已经得到明显改善。

3.4风烟系统

（1）锅炉风烟系统目前无明显缺陷，每次检修均进行内部检查，空预器、烟风道均未发现明显的积灰及磨损。

（2）锅炉引风机设计余量较大，机组负荷90%以下即出现抢风现象，低负荷时尤为明显，只能维持高氧量运行，对NOx排放指标影响较大。目前，为解决上述问题，低负荷采取一台风机带出力的运行方式，引风机安全才得以保证，但带来的负面影响是单侧烟道流速降低容易积灰，投退风机时负压摆动反正等。

3.5汽水系统

（）1运行状况：多年运行经验的摸索，严格控制主、再热蒸汽各受热面温度在允许范围内，主、再热蒸汽温度控制指标545（+5/-10）℃，锅炉蒸汽吹灰过程中或大幅度升降负荷期间，主要控制手段为提前控制及减温水调整。

（2）过热器、再热器受热面化学监督各项指标均在合格范围内，未发生过氧化皮大面积脱落问题。

（3）锅炉水冷壁受热面在最初全烧神华煤时，曾造成高温区受热面大面积超温过热，对过热管屏进行了更换，全烧神华煤改为神混煤与准格尔煤掺烧，效果良好。经过近两年的摸索，适当增大掺烧煤比例可缓解锅炉结焦，我们从原来的17%～20%逐渐调整到40%，最大到60%，锅炉结焦现象得到明显好转。

（4）水冷壁受热面目前存在的问题：组装焊口单面焊、孔门四角及鳍片撕裂。组装焊口单面焊原始安装缺陷是造成锅炉水冷壁泄漏的主要原因，目前已经将泄漏多发区域组装焊口进行了处理，经过两年运行考验，水冷壁泄漏问题得到很好的控制。

（5）2008年，锅炉水冷壁受热面33米至42米两侧墙发现横向裂纹缺陷，通过燃烧调整试验、调整水吹灰负荷及频率、局部缺陷管屏更换等措施得到有效控制。

（6）锅炉受热面孔门四角撕裂问题近两年也得到有效控制，采取的措施为严格控制机组启停升降温速率、孔门四角鳍片打止裂孔及开导向槽，效果明显，孔门撕裂隐患基本得到控制。

（7）锅炉水冷壁受热面未进行过大的改造，为了减少孔门撕裂缺陷，取消了原42米两侧墙的6个水吹灰器、38米前后墙两个人孔、部分看火孔及检修孔22个，但从多年的运行结果看效果良好，未发现因水动力变化而造成的受热面缺陷。我们本次燃烧器改造项目在满足NOx排放指标的前提下，尽可能利用原有设备及系统，特别是在水冷壁上的开口、燃烧器区域扩口等关键环节尽可能减少改动量，对改动所涉及的区域受热面进行水动力核算。

3.6改造空间及悬吊结构

（1）现场勘查燃烧器区域周围空间完全满足改造要求，除燃烧器整体更换外二次风道做局部改动，一次风粉管道保持不变。

（2）新燃烧器重量低于原燃烧器，喷燃器扩口是否改动需进行核算及设计。

（3）原燃烧器为悬吊结构，随锅炉整体膨胀。悬吊结构需进行核算及调整，新增燃尽风管道悬吊结构利用锅炉钢结构，对钢结构的影响需进行核算（俄罗斯原设计钢结构粗大，应有足够的裕量）。

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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