“W”型火焰锅炉低NOx改造后燃烧优化-第2页-北极星大气网

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1.2.2锅炉NOx排放量高原因分析

(1)燃烧器喷口布置不合理

拱部每组燃烧器喷口布置不利于降低NOx排放量：燃烧器的一、二次风喷口呈相间密集布置(见图3)，由于二次风速远高于一次风速，一次风离开喷口后即混入二次风中使一次风速增加，在离开一次风喷口的一段距离内，一次风气流即完全混入二次风中。由以上分析可知，一次风离开喷口后即混入二次风中，使一次风速迅速升至最大并达到与二次风速相等。这就使得锅炉运行时一次风煤粉气流长期处于富氧燃烧状态，导致煤粉燃烧初期热力型NOx和燃料型NOx生成量都较高。从原锅炉的设计参数可知，原锅炉拱上二次风风率达到65-80%，这种配风方式一方面使得下炉膛过量空气系数过大，使得所有煤粉一进入炉膛就处于富氧燃烧状态，这虽然有利于煤粉燃尽，但同时也为燃料型NOX的大量生成创造了有利条件。

(2)燃烧器组整体布置不合理

布置增加了局部热流密度，使沿炉膛宽度方向热负荷分布不均匀，造成局部温度区分布较多，下炉膛局部温度远超过1500℃，造成热力型NOx呈指数上升而生成了大量NOx。(如图4)

(3)炉膛配风不合理

炉膛配风从降低NOx排放角度来看，存在两个缺陷：锅炉配风包括拱上的一次风、乏气、二次风和贴壁风和拱下送入的分级风，未配有专用于降低NOx排放的燃尽风;拱上风率高达85%，拱下用于分级燃烧送入的分级风风率仅15%，且分级风喷口呈组布置，每组分级风间距达1.5m，分级风易于衰减，分级燃烧程度很有限。

2.低NOx燃烧改造方案

2.1为避免二次风过早混入一次风粉气流中,改变原一、二次风的布置方式，单组燃烧器一次风喷口集中并排布置,将二次风喷口部分集中布置于一次风的两侧，以实现拱上燃料和空气的分级布置。紧贴一次风的二次风携带一次风下射并提供煤粉前期燃烧所需过量空气，外侧的二次风在下射入一定深度后才与其混合并继续深入，从而在拱上形成一次风与二次风分离、二次风分成两级而逐步携带一次风粉下行的低NOx燃烧器布置方式，使一次风煤粉长时间处于远离化学当量比燃烧状态，抑制了燃料型NOx的生成。

2.2燃烧器重新分组，即沿炉膛宽度方向均匀布置，降低燃烧器局部区域的热流密度，使沿炉膛宽度方向的温度分布均匀，降低热力型NOx的生成。

2.3分级风下倾45°并分两级喷入炉膛，推迟了煤粉气流与分级风的混合，在下炉膛实现了第二级的空气分级燃烧，使煤粉处于低氧燃烧,抑制了NOx的生成。

2.4下炉膛出口1m处布置占总风量10%且下倾45°喷入的燃尽风，实现了第三级分级燃烧。由于一次风粉垂直下射进入下炉膛，受二次风引射作用沿近前、后水冷壁侧下行，而燃尽风在靠近下炉膛出口1m处向炉膛中心倾斜45°喷入，因此燃尽风不会混入一次风粉中参与燃烧。由于一次风粉在深入到冷灰斗中部后折转上行，煤粉颗粒在下炉膛出口区域与燃尽风混合之前长期处于还原性气氛下燃烧。

由以上分析可知：燃烧器喷口重新布置实现燃料和空气的分级燃烧、分级风下倾以及下炉膛出口1m处加燃尽风，使一次风煤粉长时间处于远离化学当量比燃烧状态，抑制了燃料型NOx的生成;沿炉膛宽度方向燃烧器组均匀布置均匀温度分布抑制热力型NOx的生成，从而降低锅炉NOx的排放量。

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原标题：“W”型火焰锅炉低NOx改造后燃烧优化

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