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多重空气分级低NOx燃烧技术
【技术内容】
糅合了高浓淡比可调式煤粉浓淡低NOx燃烧器、偏置周界风、一二次风大小切圆(二次风偏转径向空气分级燃烧)、主燃区CCOFA空气分级技术、全炉膛SOFA深度垂直空气分级燃烧等的多重空气分级低NOx燃烧技术,通过炉内燃烧控制NOx。具有初投资少、零运行成本、改造施工周期短、运行简单等优点,而且采用燃烧技术降低NOx后可以减少后期烟气NOx脱除的设备投资和运行费用。
对于已有机组,也可直接进行燃烧器部分改造,降低NOx排放,改造后不影响锅炉蒸汽侧和烟气侧参数,不影响锅炉效率。该套技术用于烟煤、贫煤、无烟煤、褐煤、水煤浆等多种燃料,可达40%~80%的NOx脱除率,同时保证锅炉高效燃烧,改善锅炉结焦状况,提高锅炉煤种适应性和低负荷稳燃性能。单位投资大致为20~40元/kW。
【适用范围】
燃煤电站锅炉
典型案例2×200MW机组低NOx燃烧器改造工程
【项目概况】本项目于2006年1月开始设计,2006年5月开工建设,2006年7月首套低NOx燃烧器完成168试运行,至2007年10月最后1台锅炉低NOx燃烧器完成168试运行。
【主要工艺原理】
本技术沿用原中间仓储式钢球磨煤机制粉系统,温风送粉。把炉膛从下往上依次分为主燃区、再燃区和燃尽区三部分。在主燃区送入75%的燃料在过氧条件进行充分燃烧。再燃区将其余的25%的煤粉燃料送入,并控制燃料/氧化学当量比小于1,形成还原性气氛,再燃燃料与主燃烧区生成的NOx进行还原反应,最终生成N2。在燃尽区加入其余空气,过量空气系数恢复到正常值(α=1.15,氧量2.7%),使末完全燃烧产物充分燃烧,以保证燃尽效果。
主燃区由下二次风、下一次风、中二次风、上一次风、上二次风和三次风6层喷口组成主燃区,通过调整主燃区喷口之间配风,实现分级低氧燃烧。调整现有第三层一次风喷口(即原上一次风喷口)布置高度,拉大上一次风喷口与上面燃尽风喷口之间的距离,使用上一次风喷口作为再燃喷口(下面称为再燃喷口)。保证再燃喷口与燃尽风喷口间的还原性气氛,形成再燃还原区,还原主燃区形成的NOx。三次风喷口上沿与再燃喷口下沿间距保持800mm以上,为主燃燃料的燃烧提供更多的时间,同时减少三次风射流对再燃射流的影响。采用“煤粉对冲风大小切圆”的炉内空气动力场组织方法。下一次风喷口、中一次风喷口和下二次风对冲布置,再燃喷口中心线均顺时针偏转2.03°,形成逆时针直径为500mm假想切圆。其他喷口中心线均顺时针偏转3.25°,形成逆时针直径为800mm假想切圆。在炉内形成风包粉燃烧,减少煤粉撞到水冷壁上引起结渣,同时实现空气水平分级,减少NOx生成。
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