【见招拆招】低氮燃烧器在运行中的调整

北极星环保网讯:【摘要】低氮燃烧器的改造，利用缺氧燃烧机理，通过调节风门挡板改变送入炉膛风量，有效的降低了脱硝反应器入口氮氧化物含量，减少了喷氨量，防止喷氨过多生成NH4HSO4堵塞空预器。

1、概述

国家对火电厂节能减排高度重视，排放监督越来越严。因此润封电厂于2013年3月委托北京国电龙高科环境工程技术有限公司对#2炉进行了改造，其中包括低氮燃烧器及微油点火系统。鉴于目前烟气排放现状以及地方政府对烟气排放的要求，电厂在实施烟气脱硝改造后将大大减少NOx排放，但是仍需加强燃烧调整，通过减少燃烧区NOx的生成减少尾部脱硝喷氨量，为今后即将实施的超洁净排放打好基础。对树立华润发电厂品牌形象，保持可持续发展非常有利。

2、低氮燃烧器工作原理及作用

锅炉燃烧中生成的氮氧化物(主要是NO及 NO2  )严重污染环境。生成类型为：燃料型NOx、热力型NOx、快速型NOx。研究表明，煤粉炉(炉内温度低于2000K)主要是燃料型NOx  ，约占总量75%-80%，其余为热力型NOx、快速型NOx(最少)，挥发份生成的NOx约占燃料型NOx的60%-80%，其余燃料型NOx焦炭中燃料N经多相反应生成。其生成机理为(双区、两段)：双区--浓相富燃料燃烧，挥发份迅速析出气相反应(HCN、NHi+O2→NOx)更造成此区缺氧，使已形成的NOx与NHi反应生成N2，并使NHi相互反应，从而降低NOx生成;淡相富氧燃烧，燃烧温度低抑制了NOx生成。

为了实现清洁燃烧，降低燃烧中NOx、排放污染的技术措施可分为两大类：一类是炉内脱氮，另一类是尾部脱氮。炉内脱氮就是采用各种燃烧技术手段来控制燃烧过程中NOx的生成，又称低NOx燃烧技术。锅炉燃烧中影响NOx生成的因素主要是燃烧区的氧浓度，火焰温度等因素。润封电厂2013年3月进行了#2机组脱硝改造，采用国电龙高科在燃烧器中煤粉浓淡分离、分级分层配风的解决技术，使燃烧区形成低过剩空气系数，造成弱还原性气氛燃烧，从而减少“燃料型”氮氧化物，燃烧后期由于燃尽风，促进煤粉燃尽;燃尽风喷口均可以垂直和水平方向摆动，垂直摆动±  15°，水平方向上摆动±  10°，可根据锅炉运行状况(燃尽、NOx排放、过热器汽温偏差等)进行喷口角度的适当调整，有效调节炉膛出口烟温偏差，并保证过热器管壁不出现超温问题。通过实践这种分级燃烧系统的方式能够获得更低的NOx排放水平。

尾部脱氮又称烟气净化技术，即把尾部烟气中已经生成的氮氧化物还原或吸附，从而降低NOx排放。润封电厂采用SCR既选择性催化还原法，在尾部烟道家装脱硝反应器来降低排放烟气中的NOx含量。

润封电厂一期工程2×320MW机组#1、#2锅炉均为东方锅炉股份有限公司生产的DG1025/18.2-II12型亚临界自然循环汽包炉,采用钢球磨中储式制粉系统、热风送粉，直流式百叶窗水平浓淡燃烧器，四角布置，切向燃烧方式。

表2-1煤粉燃烧器设计参数

名称风率%风速m/s风温℃

一次风19.56 24.5 300

二次风80.44 45 350

单只煤粉喷嘴输入热量(KJ/h) 108*106

煤粉由热一次风送入炉膛，共五层燃烧器。每层四角布置呈切圆状喷出煤粉，煤粉被烟气卷吸热及炉膛辐射热点燃后在锅炉35米中心处形成火焰中心主燃烧区。热二次风从风箱进入炉膛，对煤粉穿透、混合、提供合适的风量，因而脱硝改造时对二次风喷口的风量进行了调整，通过降低总风量、改变配风结构来降低主燃区NOx的生成

如图1所示，CC、OFA两层为切角15度的反切风，可有效降低烟气残余旋转，减小炉膛两侧烟温偏差。龙高科公司在OFA上部两米增设了OFAA、OFAB、OFAC、OFAD四层燃尽风，可降低火焰中心并适当增加助燃风量，使煤粉在主燃区上部燃尽，减少热力型NOx的生成。

龙高科公司原有二次风的基础上在不改变其标高的情况下，对喷口面积进行了适当的调整，使其更适用与低氮燃烧的要求。二次风喷口采用收缩型结构，推迟一、二次风的混合，有效地推迟空气与煤粉的混合，减少燃烧过程中含N基团与O2反应机会，有效降低NOx生成量。

主燃烧器区二次风喷口面积根据主燃烧器区有组织二次风减少的程度进行相应缩小，保证出口的二次风风速达到较高风速。保证最下层较大二次风喷口面积，使其具有较大出口二次风动量，起到在最下层托粉的作用，减少炉膛底部的掉渣量和大渣的含碳量。二次风切圆布置没有改变，与原设计相同。